DE102013008347B4

DE102013008347B4 - Ziehsteinanordnung, Werkstückführung und Ziehanlage mit einer Ziehmaschine

Info

Publication number: DE102013008347B4
Application number: DE102013008347.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Cmiel; Patrick LUTTERBACH; Enver YURDUSEVER; Ali ZAFARI
Original assignee: SMS Meer GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2015-02-19
Anticipated expiration: 2033-05-17
Also published as: US20140326031A1; US10183319B2; DE102013008347A1; US9636729B2; US20170189950A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials messende Messeinrichtung angeordnet ist, wobei zwischen der Messeinrichtung und dem Ziehwerkzeug ein in einem Umlauf geführtes Koppelmedium vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Werkstückführung und eine Ziehanlage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials messende Messeinrichtung angeordnet ist. Auch betrifft die Erfindung eine Werkstückführung zur Anordnung vor einer Ziehsteinanordnung sowie eine Ziehanlage mit einer Ziehmaschine, mit einer Ziehsteinanordnung, durch welche die Ziehmaschine ein Werkstück zieht, und mit einer in Ziehrichtung vor der Ziehsteinanordnung angeordneten Werkstückführung.
Eine derartige Ziehsteinanordnung ist aus der DE 10 2009 039 873 A1 bekannt, wobei hier ein als Ziehring bezeichnetes Ziehwerkzeug der Formgebung des jeweils im Ziehverfahren zu verformenden länglichen Werkstückes dient. Insbesondere ist aus der DE 10 2009 039 873 A1 bekannt, eine in Ziehrichtung vor dem jeweiligen Ziehring angeordnete Werkstoffführung vorzusehen, über welche das jeweils zu ziehende Werkstück dem Ziehring zugeführt wird.
Bei der Herstellung von nahtlosen Rohren im Ziehverfahren besteht eine große technische Herausforderung darin, die zu ziehenden Werkstücke, welche hierbei in Form von Hohlkörpern ausgebildet sind, derart bei dem Ziehverfahren zu verarbeiten, dass das fertige Rohr bzw. das fertige Ziehprodukt über dem Querschnitt eine möglichst gleichförmige Masseverteilung des Werkstückmaterials aufweist bzw. dass das fertige Ziehprodukt über dem Querschnitt eine möglichst gleichbleibende Dickenerstreckung aufweist. Hierfür wird in der DE 10 2009 039 873 A1 vorgeschlagen, eine in Ziehrichtung vor dem Ziehring angeordnete Werkstückführung – über welche das jeweilige Werkstück dem Ziehring zugeführt wird – relativ zur Ziehrichtung verlagerbar auszubilden.
Durch eine geeignete Verlagerung der Werkstückführung und damit auch letztlich der Zuführrichtung, in welcher das jeweilige Werkstück dem Ziehring zugeführt wird, kann bei dem durch das Ziehverfahren zu fertigenden Ziehprodukt eine möglichst gleichförmige Masseverteilung dadurch bereitgestellt werden, dass zum Beispiel Unregelmäßigkeiten oder Ungleichwandigkeiten bzw. Exzentrizitäten des jeweils zu verformenden bzw. umzuformenden Werkstücks, die einen Einfluss auf die Qualität des umgeformten Werkstücks haben können, durch geeignete Verlagerung der Werkstückführung ausgeglichen werden. Aus der DE 10 2009 039 873 A1 ist hierbei bekannt, die jeweils zur Herstellung eines Ziehprodukts mit im Querschnitt möglichst gleichförmiger Masseverteilung erforderliche Verlagerung der jeweiligen Werkstückführung dadurch zu ermitteln, dass die Masseverteilung des Werkstückmaterials im Querschnitt gemessen und die Werkstückführung entsprechend der gemessenen Masseverteilung verlagert wird. Entsprechende Messungen werden auch bei Anordnungen nach der DE 29 12 996 C2 oder nach der EP 1 033 554 B1 ermöglicht.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, die Qualität des auf die oben beschriebene Weise umgeformten Werkstücks zu verbessern.
Hierbei geht die Erfindung von der Grunderkenntnis aus, dass hierzu Maßnahmen an dem Ziehwerkzeugträger durchzuführen sind, wozu jedoch ggf. der notwendige Raum geschaffen werden muss. Von dieser Grunderkenntnis ausgehend werden als konkrete Lösungen Ziehsteinanordnungen, Werkstückführungen bzw. Ziehanlagen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
So kann es bei einer gattungsgemäßen Ziehsteinanordnung, die sich dadurch auszeichnet, dass zwischen der Messeinrichtung und dem Ziehwerkzeug ein in einem Umlauf geführtes Koppelmedium vorgesehen ist, eine infolge des vorgesehenen Koppelmediums wesentlich bessere bzw. genauere Messung der Masseverteilung des Werkstückmaterials mittels der Messeinrichtung ermöglicht werden, wobei durch Vorsehen des Umlaufes zum Führen des Koppelmediums vorteilhaft sichergestellt werden kann, dass zwischen der Messeinrichtung und dem Ziehwerkzeug stetig Koppelmedium vorhanden ist. Durch die vorteilhaft bereitgestellte hohe Messgenauigkeit bei der Messung der Masseverteilung kann die zum Ausgleich von Unregelmäßigkeiten an dem zu umformenden bzw. zu ziehenden Werkstück erforderliche Verlagerung der Werkstückführung auf Basis der genau gemessenen Masseverteilung sehr exakt ermittelt werden. Insgesamt betrachtet kann somit also die Qualität des unter Verwendung der Ziehsteinanordnung umgeformten Werkstücks wesentlich verbessert werden.
Bevorzugt ist in dem Ziehwerkzeugträger ein Umlaufkanal für das Koppelmedium vorgesehen, in welchem das Koppelmedium zur Realisierung eines sicher geführten Umlaufs aufnehmbar ist, wobei zur Bereitstellung des Umlaufs des Koppelmediums eine Pumpe vorgesehen sein kann.
Um eine genaue bzw. bessere Messung der Masseverteilung des Werkstücks vornehmen zu können, kann bei einer Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug bzw. dem Werkstück entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials messende Messeinrichtung angeordnet ist, zwischen der Messeinrichtung und dem Ziehwerkzeug ein Koppelmedium mit einer höheren Viskosität als ein zum Ziehen des Werkstücks verwendetes Ziehöl vorgesehen sein.
Durch Vorsehen eines Koppelmediums mit einer niedrigeren Viskosität als das zum Ziehen des Werkstücks verwendeten Ziehöls kann die Genauigkeit bzw. die Qualität der Messung zur Messung der Masseverteilung des Werkstückmaterials wesentlich verbessert werden. Ein zum Ziehen des Werkstücks verwendetes Ziehöl hingegen eignet sich aufgrund der höheren Viskosität nur sehr eingeschränkt als Koppelmedium für eine Messeinrichtung, insbesondere wenn der Abstand zwischen Messeinrichtung und Ziehwerkzeug aus Gründen einer hohen Messgenauigkeit möglichst klein gewählt werden soll. Dieses gilt umso mehr, wenn das Koppelmedium im Umlauf geführt werden und auch in den schmalen Spalt zwischen Messeinrichtung und Ziehwerkzeug gelangen soll.
Eine genaue bzw. bessere Messung der Masseverteilung des Werkstückmaterials kann auch durch eine Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials messende Messeinrichtung angeordnet ist, realisiert werden, die sich dadurch auszeichnet, dass in dem Ziehwerkzeugträger eine Aufnahmeöffnung für die Messeinrichtung vorgesehen ist. Durch Vorsehen der Aufnahmeöffnung kann eine bessere Messung dadurch realisiert werden, dass der Abstand zwischen der Messeinrichtung und der inneren Wandung des Ziehwerkzeuges frei wählbar ist. Insofern kann der Abstand an die Laufzeiten eines Messsignals oder ähnliche geometrische Randbedingungen angepasst werden, um auf diese Weise optimale Messergebnisse zu erhalten.
Bevorzugt kann der Ziehwerkzeugträger einen Ziehring umfassen, welcher an dem Ziehwerkzeug anliegt, und wobei die Aufnahmeöffnung an dem Ziehring vorgesehen ist. Durch Vorsehen der Aufnahmeöffnung an einem Ziehring, welcher an dem Ziehwerkzeug anliegt, kann die Messeinrichtung zur vorteilhaften Erzielung einer genauen Messung in naher Umgebung des Ziehwerkzeugs positioniert werden.
Kumulativ oder alternativ kann auch eine Vertiefung oder eine Aufnahmeöffnung an dem Ziehwerkzeug vorgesehen sein, um einen Endabschnitt einer ggf. in einer Aufnahmeöffnung des Ziehrings aufgenommenen Messeinrichtung in dem Ziehwerkzeug aufzunehmen, wodurch sich ein sehr geringer Abstand zwischen der inneren Wandung des Ziehwerkzeuges und der Messeinrichtung realisieren lässt, einhergehend mit der Erzielung einer sehr genauen Messung.
Vorzugsweise kann die Aufnahmeöffnung den Ziehwerkzeugträger, den Ziehring oder das Ziehwerkzeug radial durchstoßen und zwischen der Messeinrichtung und dem Ziehwerkzeugträger, dem Ziehring oder dem Ziehwerkzeug kann eine Dichtung angeordnet sein. Das Vorsehen der Dichtung bringt den Vorteil mit sich, dass ein Austreten des Koppelmediums wirksam vermieden werden kann, während die radiale ausgerichtete Aufnahmeöffnung einfach und betriebssicher bereitgestellt werden kann.
Zur Vermeidung eines Austretens des Koppelmediums kann bevorzugt auch eine Dichtung zwischen dem Ziehwerkzeugträger und dem Ziehwerkzeug angeordnet sein.
Bevorzugt können der Ziehwerkzeugträger und das Ziehwerkzeug durch eine Pressverbindung und/oder eine Schrumpfverbindung miteinander verbunden sein. Auf diese Weise kann ggf. zur Herstellung der Dichtigkeit vorteilhaft von dem Einsatz einer separaten Dichtung abgesehen werden, wenn die Dichtigkeit bereits durch die Pressverbindung und/oder die Schrumpfverbindung bereitgestellt werden kann.
Um eine bessere bzw. genaue Messung der Masseverteilung des Werkstückmaterials realisieren zu können, kann auch eine Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials messende Messeinrichtung angeordnet ist, vorgesehen sein, die sich dadurch auszeichnet, dass zwischen der Messeinrichtung und dem Ziehwerkzeug ein Abstandhalter, der einen Raum für Koppelmedium definiert, vorgesehen ist. Ggf. stellt dieser durch den Abstandhalter definierte Raum lediglich einen Spalt dar.
Durch Vorsehen des Abstandshalters, der einen Raum für das Koppelmedium definiert, kann eine sehr genaue und sehr störungsfreie Messung der Masseverteilung des Werkstückmaterials mittels der Messeinrichtung dadurch realisiert werden, dass durch Vorsehen des Raumes für das Koppelmedium eine sehr definierte Ankopplung der Messeinrichtung an das Koppelmedium möglich ist. Auch ermöglicht der Raum für das Koppelmedium eine definierte Strömung, wenn, wie vorstehend bereits erläutert, das Koppelmedium umlaufend vorgesehen ist. Der Abstandhalter kann bevorzugt einen Distanzring bzw. einen Distanzteilring umfassen.
Besonders praktisch kann der Raum für das Koppelmedium an der Messeinrichtung oder dem Ziehwerkzeug ausgearbeitet und der Abstandshalter durch einen verbleibenden Überstand der Messeinrichtung gebildet sein, wobei der Abstandshalter besonders bevorzugt einstückig mit der Messeinrichtung ausgebildet ist. Ein einstückig mit der Messeinrichtung ausgebildeter Abstandshalter kann vorteilhaft auf einfache und praktische Weise mittels eines fräsenden bzw. spanenden Verfahrens und/oder durch erodieren z. B. eines Hartmetalls hergestellt werden. Der Überstand kann sich insbesondere an einem Prüfkopf der Messeinrichtung befinden.
Eine sehr genaue Messung der Masseverteilung des Werkstückmaterials kann auch mit einer Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials messende Messeinrichtung angeordnet ist, realisiert werden, die sich dadurch auszeichnet, dass an dem Ziehwerkzeugträger eine in Richtung auf das Ziehwerkzeug wirkende Spannvorrichtung für die Messeinrichtung vorgesehen ist.
Durch die Spannvorrichtung ist eine sehr exakte Positionierung der Messeinrichtung möglich, naturgemäß einhergehend mit einer sehr genauen Messung, bei welcher Fehleinflüsse in Folge einer unerwünschten Positionierung der Messeinrichtung wirksam unterdrückt sind. Die Spannvorrichtung ist in vorteilhafter Weise an dem Ziehwerkzeugträger und nicht an dem Ziehwerkzeug vorgesehen, da das Vorsehen einer Spannvorrichtung an dem Ziehwerkzeug in Folge des für das Ziehwerkzeug vorzusehenden sehr harten Materials praktisch nur sehr aufwendig möglich wäre.
Zur Erzielung einer sehr wirksamen definierten Verspannung der Messeinrichtung umfasst die Spannvorrichtung vorzugsweise eine Dreipunktverspannung.
Eine genaue Messung der Masseverteilung des Werkstückmaterials kann auch durch eine Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials messende Messeinrichtung angeordnet ist, realisiert werden, die sich dadurch auszeichnet, dass die Messeinrichtung auf einen in Ziehrichtung hinter einen Abstreckzug der Ziehsteinanordnung liegenden Bereich und/oder auf einen zylindrischen Bereich des Ziehwerkzeugs bzw. eines Ziehdorns gerichtet ist.
Es hat sich gezeigt, dass in diesen Bereichen eine sehr genaue Messung der Masseverteilung des Werkstückmaterials möglich ist, was dann wiederrum in einer entsprechenden Qualität des umgeformten Werkstücks resultiert.
Besonders bevorzugt ist hierbei die Messeinrichtung in Richtung auf den in Ziehrichtung hinter dem Abstreckzug liegenden Bereich der Ziehanordnung bzw. auf den zylindrischen Bereich fokussiert, um die Qualität der Messung zu optimieren.
Bei einer Werkstückführung zur Anordnung vor einer Ziehsteinanordnung, wobei die Werkstückführung eine Werkstückanlage, ein Gestell, eine am Gestell angeordnete Verlagerungseinrichtung für die Werkstückanlage und Mittel zum Positionieren des Gestells in Bezug auf eine Ziehsteinanordnung oder eine Ziehmaschine umfasst, kann die Qualität des mittels der Ziehsteinanordnung umgeformten bzw. verformten Werkstückes dadurch verbessert werden, dass das Gestell in Bezug auf die Ziehsteinanordnung oder die Ziehmaschine positionierbar ist, wie nachfolgend dargelegt.
So ist eine derartige Positionierbarkeit bei der aus der DE 10 2009 039 873 A1 bekannten Gradausziehmaschine nicht bekannt. Die Werkstückführung ist dort in komplexer und aufwendiger technischer Weise an der den Ziehring aufnehmenden Vorrichtung befestigt. Dies wiederrum hat zur Folge, dass aufgrund des aus wirtschaftlichen Gründen in der Regel nur beschränkt zur Verfügung stehenden Raumes zum Betrieb einer Gradausziehmaschine bauliche Maßnahmen an dem Ziehring – wobei in dieser Druckschrift mit dem Begriff Ziehring das Werkzeug zur Formgebung des jeweils im Ziehverfahren zu verformenden länglichen Werkstückes bezeichnet wird – bzw. der Ziehring-Aufnahme zur Optimierung der Qualität des umgeformten Werkstücks in der Regel nur stark eingeschränkt möglich sind. Im Unterschied hierzu kann durch Vorsehen des positionierbaren Gestells – welches nur zur Durchführung des jeweiligen Ziehverfahrens in Bezug auf die Ziehsteinanordnung oder die Ziehmaschine positioniert werden kann bzw. durch einfaches Positionieren an die Ziehsteinanordnung oder die Ziehmaschine angekoppelt werden kann, eine wesentliche Platzeinsparung im Bereich der Ziehsteinanordnung bereitgestellt werden. Diese Platzeinsparung ermöglicht vorteilhaft die Bereitstellung eines vergleichsweise großen Bauraums für die Ziehsteinanordnung, so dass vorteilhaft geeignete Maßnahmen bzw. Umbauten an der Ziehsteinanordnung zur Verbesserung der Qualität des umgeformten Werkstücks, wie sie bereits vorstehend, allerdings nicht abschließend, erläutert sind, realisierbar sind.
Vorzugsweise umfasst die Verlagerungseinrichtung eine Linearführung für die Werkstückanlage. Mittels einer Linearführung ist eine sehr präzise Verlagerung in der durch die Linearführung vorgegebenen Richtung möglich, ohne dass bauliche Maßnahmen zu dicht an der Ziehsteinanordnung vorgenommen werden müssten. Insbesondere kann hierdurch eine Führung realisiert werden, durch welche die Werkstückanlage in Bezug auf bzw. um einen Drehpunkt oder ein zentrales Gebiet verlagert werden kann, ohne dass die Werkstückführung selbst in dem Bereich dieses Gebiets, insbesondere axial in Bezug auf ein durch die Werkstückführung durchlaufendes längliches Werkstück, baulich vorhanden sein muss, so dass dort ausreichend Platz für eine Ziehsteinanordnung verbleibt.
Um eine unverrückbare Positionierung des Gestells im Bezug auf die Ziehsteinanordnung oder die Ziehmaschine bereitzustellen, kann das Positioniermittel Fixiermittel, wie beispielsweise Schrauben für eine Verankerung im Boden oder Schweißplatten für einen unlösbare Anbindung an einen Ziehbock umfassen.
Besonders bevorzugt umfassen die Positioniermittel wenigstens einen Fuß und/oder eine Befestigungseinrichtung. Auch ist das Gestell kumulativ bzw. alternativ hierzu vorzugsweise selbsttragend. Durch derartige Positioniermittel bzw. durch Vorsehen eines selbsttragenden Gestells kann auf baulich einfache Weise die Werkstückführung als eigens positionierbare Einheit bzw. Gesamtanordnung ausgebildet werden, die als solche in vorteilhafter Weise in Bezug auf die Ziehsteinanordnung oder die Ziehmaschine positionierbar ist. Eine so als eigens positionierbare Einheit bzw. Gesamtanordnung ausgebildete Werkstückführung ermöglicht nach Art eines Moduls auch die Zusammenwirkung mit Ziehsteinanordnungen oder Ziehmaschinen, die noch nicht mit einer derartigen Werkstückführung versehen sind.
Auch durch eine Ziehanlage mit einer Ziehmaschine, mit einer obigen Ziehsteinanordnung, durch welche die Ziehmaschine ein Werkstück zieht, und mit einer in Ziehrichtung vor der Ziehsteinanordnung angeordneten obigen Werkstückführung kann, wie bereits oben dargelegt, die Qualität des umgeformten Werkstücks verbessert werden.
Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend beziehungsweise in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen ggf. auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegenden Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Schnittdarstellung einer Ziehsteinanordnung;
2 eine vergrößerte Darstellung eines Details der 1, welche insbesondere eine Messeinrichtung der Ziehsteinanordnung zeigt;
2A die Messeinrichtung nach 2 in schematischer Ansicht von unten;
3 eine dreidimensionale Darstellung der Messeinrichtung, in einer Perspektive, aus welcher die Ausbildung des Stirnbereichs der Messeinrichtung näher hervorgeht;
4 eine Draufsicht auf die Messeinrichtung;
5 eine dreidimensionale Darstellung einer Werkstückführung bei geöffneter Vorderklappe;
6 eine Vorderansicht der Werkstückführung nach 5;
7 eine Draufsicht der Werkstückführung nach 5 und 6,
8 eine Draufsicht auf eine Ziehanlage,
9 eine Seitenansicht der Ziehanlage nach 8, und
10 eine dreidimensionale Darstellung der Ziehanlage nach 8 und 9.
Die in 1 dargestellte Ziehsteinanordnung 10 umfasst ein Ziehwerkzeug 14, welches zum Einwirken auf ein längliches Werkstück 12 vorgesehen ist. Die Ziehsteinanordnung 10 umfasst ferner einen das Ziehwerkzeug 14 lagernden und dem Ziehwerkzeug 14 entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger 16, bei welchen an dem Ziehwerkzeug 14 eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials 18 messende Messeinrichtung 20 angeordnet ist. Der Ziehwerkzeugträger 16 ist mehrteilig ausgebildet und umfasst einen Adapterring 17A, einen Ziehringhalter 17B in Form einer Kalotte und einen Ziehring 17, welcher an dem Ziehwerkzeug 14 anliegt.
Zwischen der Messeinrichtung 20 und dem Ziehwerkzeug 14 ist ein in einem Umlauf geführtes Koppelmedium 22 vorgesehen, wobei in dem Ziehwerkzeugträger 16 ein Umlaufkanal 24 für das Koppelmedium 22 vorgesehen ist, so dass das Koppelmedium 22 mittels des Umlaufkanals 24 in Umlauf geführt werden kann bzw. mittels des Umlaufkanals 24 umlaufend bewegbar ist. Es versteht sich, dass der Umlaufkanal 24 dieses Ausführungsbeispiels in an sich hinlänglich bekannter Weise über Zu- und Ableitungen mit einer Pumpe und mit einem Koppelmediumvorrat verbunden ist.
Die Messeinrichtung 20 dieses Ausführungsbeispiels umfasst einen Ultraschallsensor, welcher teilweise in einer in dem Ziehring 17 des Ziehwerkzeugträgers 16 vorgesehenen Aufnahmeöffnung 26 aufgenommen ist. In anderen Ausführungsformen können auch andere Arten von Sensoren, beispielsweise Röntgensensoren, zur Anwendung kommen.
Die Aufnahmeöffnung 26 durchstößt den Ziehwerkzeugträger 16 radial bzw. in radialer Richtung und zwischen der Messeinrichtung 20 und dem Ziehwerkzeugträger 16 ist eine Dichtung 28 angeordnet.
In der 1 nicht dargestellt, jedoch der 2 zu entnehmen, ist, dass zwischen der Messeinrichtung 20 und dem Ziehwerkzeug 14 ein Abstandhalter 30, der einen Raum 33 für das Koppelmedium 22 definiert, vorgesehen ist.
Der Raum 33 für das Koppelmedium 22 ist an der Messeinrichtung 20 ausgearbeitet, wobei der Abstandshalter 30 durch einen verbleibenden Überstand 31 der Messeinrichtung 20 gebildet ist. Dementsprechend ist bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Abstandshalter 30 einstückig mit der Messeinrichtung 20 ausgebildet.
An dem Ziehwerkzeugträger 16 ist eine in Richtung auf das Ziehwerkzeug 14 wirkende Spannvorrichtung 32 für die Messeinrichtung 20 vorgesehen (siehe 2), wobei die Spannvorrichtung 32 ein U-förmiges Spannelement 57 und eine Dreipunktverspannung 58 umfasst (siehe 3), welche jeweils drei Schraubverbindungen aufweist. Des U-förmigen Spannelement 57 ist mittels vier Schrauben an dem Ziehring 17 verschraubt (siehe 4).
Wie der 1 zu entnehmen, ist die Messeinrichtung 20 insbesondere auf einen in Ziehrichtung 35 hinter einem Abstreckzug der Ziehsteinanordnung 10 liegenden Bereich gerichtet und insbesondere auch in Richtung auf diesen Bereich fokussiert.
Die in 1 veranschaulicht die Situation zum Ausbilden eines Rohres 64 durch Ziehen mit oder ohne Dorn, wobei ein Dorn in den Figuren nicht veranschaulicht ist. Die Verwendung eines Dorns ist insbesondere bei Anwendungsfällen von Vorteil, in welchen eine sehr gleichmäßige Wandstärke im Vordergrund steht.
Der Umformvorgang beim Gleitziehen, kann in zwei Bereiche unterteilt werden, nämlich dem Hohlzuganteil und dem Abstreckzuganteil bzw. dem Hohlzug 70 und dem Abstreckzug 72 (vgl. 1). Im Hohlzug 70 wird das Werkstück 12 auf den erwünschten Außendurchmesser reduziert. Ab dem Punkt, ab dem das Ziehwerkzeug 14 in Ziehrichtung 35 keine weitere Verengung aufweist, beginnt der Abstreckzug 72 und erstreckt sich in Ziehrichtung 35 bis zu dem Punkt, ab dem keine weitere Umformung mehr erfolgt. Das Ziehwerkzeug 14 weist einen zylindrischen Bereich 36 auf, wobei durch diesen der Abstreckzug 72 definiert wird.
Die Ziehsteinanordnung 10 weist ferner einen durch eine Abdeckung 39A abgedeckten Kabelkanal 39 zum Zuführen einer Messleitung beziehungsweise einer Versorgungsleitung für die Messeinrichtung 20 von außerhalb der Ziehsteinanordnung 10 auf. Ebenso umfasst der Ziehwerkzeugträger weitere an sich bekannte und deswegen nicht bezifferte Kanäle für Kühlmittel auf, wobei die Teilung des Ziehwerkzeugträgers 16 diesbezüglich im Wesentlichen eine Produktionserleichterung darstellt.
Die in 5 dargestellte Werkstückführung 38, die zur Anordnung vor einer Ziehsteinanordnung 10 (vgl. 10) vorgesehen sein kann, umfasst eine Werkstückanlage 40 aufweisend Walzen 62 und nicht detailliert veranschaulichte Führungsrohre, Rollen und entsprechende Rollenführungen bzw. Rollenaufnahmen, ein Gestell 42, eine an dem Gestell 42 angeordnete Verlagerungseinrichtung 44 für die Werkstückanlage 40 und Mittel 46 zum Positionieren des Gestells 42 in Bezug auf die Ziehsteinanordnung 10 bzw. eine Ziehmaschine 56 (vgl. 10). Die Positioniermittel 46 umfassen schematisch dargestellte Fixiermittel 50, wie beispielsweise Schrauben für eine Verankerung im Boden, und vier Füße 52. Das Gestell 42 ist selbsttragend ausgebildet bzw. selbsttragend. Die Verlagerungseinrichtung 44 umfasst eine erste und eine zweite Linearführung 48, wobei jede Linearführung jeweils zwei Führungsschienen 49 für die Werkstückanlage 40 aufweist. Die in 6 veranschaulichte erste Linearführung 48 erstreckt sich zur Realisierung einer Verschwenkbarkeit der Werkstückanlage 40 in vertikaler Richtung kreisbogenförmig. Die in den 5 und 7 veranschaulichte zweite Linearführung 48 erstreckt sich zur Realisierung einer Verschwenkbarkeit der Werkstückanlage 40 in horizontaler Richtung auf einer Aufnahme für die Linearführung in Form eines Tischs 59 kreisbogenförmig. Als Aktor zum Verschwenken der Werkstückanlage 40 in der horizontalen Richtung ist ein Hydraulikzylinder 60 vorgesehen, wobei zum Verschwenken der Werkstückanlage 40 in der vertikalen Richtung ebenfalls ein hier nicht dargestellter Hydraulikzylinder vorgesehen ist. Der Tisch 59 ist zur Realisierung der Verschwenkbarkeit der Werkstückanlage 40 in der vertikalen Richtung an die aus 6 ersichtliche Linearführung 48 mechanisch gekoppelt.
Die Positioniermittel 46 umfassen vier Füße 52, und das Gestell 42 ist selbsttragend ausgebildet bzw. ist selbsttragend.
Die in den 8 bis 10 dargestellte Ziehanlage 54 umfasst einen Ziehbock 55, welcher die die Ziehsteinanordnung 10 trägt, eine Ziehmaschine 56, und die in Ziehrichtung vor der Ziehsteinanordnung 10 angeordnete Werkstückführung 38. Hierbei zieht die Ziehmaschine 56 ein Werkstück in einem Führungsrohr 74 durch die Ziehsteinanordnung 10 (vgl. 10).
Die Ziehmaschine 56 ist als 2-Schlitten-Ziehmaschine mit zwei Ziehschlitten 66 versehen. Alternativ kann die Ziehmaschine 56 auch in Form einer Raupenzugmaschine oder einer Trommelziehmaschine ausgebildet sein. Im Abgangsbereich weist die Ziehmaschine 56 ferner ein Hauptgetriebe 68 für den Antrieb der beiden Schlitten 66 auf.
Zur Realisierung einer wirksamen Verlagerung durch die Verlagerungseinrichtung 44 der Werkstückführung 38 ist diese derart vor Ziehsteinanordnung 10 anzuordnen, dass der Mittelpunkte der obigen Verschwenkrichtungen, um welche die Werkstückanlage 40 in horizontaler und vertikaler Richtung verschwenkbar ist, sich im Bereich des Ziehwerkzeugs 14 (vgl. 1) der Ziehsteinanordnung 10 befindet. Allerdings muss die Werkstückanlage 40 nicht zwangsweise auf einer Kreisbahn verlagerbar sein bzw. der Mittelpunkt muss sich nicht zwangsweise im Bereich des Ziehwerkzeugs 14 befinden, solange es die Toleranzen erlauben.
Bezugszeichenliste

10: Ziehsteinanordnung
12: Werkstück
14: Ziehwerkzeug
16: Ziehwerkzeugträger
17: Ziehring
17A: Adapterring
17B: Ziehringhalter
18: Werkstückmaterial
20: Messeinrichtung
22: Koppelmedium
24: Umlaufkanal
26: Aufnahmeöffnung für Messeinrichtung
28: Dichtung
30: Abstandhalter
31: Überstand
32: Spannvorrichtung
33: Raum für Koppelmedium
35: Ziehrichtung
36: zylindrischer Bereich
38: Werkstückführung
39: Kabelkanal
39A: Abdeckung
40: Werkstückanlage
42: Gestell
44: Verlagerungseinrichtung
46: Mittel zum Positionieren
48: Linearführung
49: Führungsschiene
50: Fixiermittel
52: Fuß
54: Ziehanlage
55: Ziehbock
56: Ziehmaschine
57: Spannelement
58: Dreipunktverspannung
59: Tisch
60: Hydraulikzylinder
62: Walze
64: Rohr
66: Ziehschlitten
68: Hauptgetriebe
70: Hohlzug
72: Abstreckzug
74: Führungsrohr

Claims

Ziehsteinanordnung (10) mit einem auf ein längliches Werkstück (12) einwirkenden Ziehwerkzeug (14) und mit einem das Ziehwerkzeug (14) lagernden und dem Ziehwerkzeug (14) entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger (16), bei welchem an dem Ziehwerkzeug (14) eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials (18) messende Messeinrichtung (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Messeinrichtung (20) und dem Ziehwerkzeug (14) ein in einem Umlauf geführtes Koppelmedium (22) vorgesehen ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ziehwerkzeugträger (16) ein Umlaufkanal (24) für das Koppelmedium (22) vorgesehen ist.
Ziehsteinanordnung (10) mit einem auf ein längliches Werkstück (12) einwirkenden Ziehwerkzeug (14) und mit einem das Ziehwerkzeug (14) lagernden und dem Ziehwerkzeug (14) entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger (16), bei welchem an dem Ziehwerkzeug (14) eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials (18) messende Messeinrichtung (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Messeinrichtung (20) und dem Ziehwerkzeug (14) ein Koppelmedium (22) mit einer niedrigeren Viskosität als ein zum Ziehen des Werkstücks (12) verwendetes Ziehöl vorgesehen ist.
Ziehsteinanordnung (10) mit einem auf ein längliches Werkstück (12) einwirkenden Ziehwerkzeug (14) und mit einem das Ziehwerkzeug (14) lagernden und dem Ziehwerkzeug (14) entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger (16), bei welchem an dem Ziehwerkzeug (14) eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials (18) messende Messeinrichtung (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Messeinrichtung (20) und dem Ziehwerkzeug (14) ein Abstandhalter (30), der einen Raum (33) für Koppelmedium (22) definiert, vorgesehen ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum für Koppelmedium (22) an der Messeinrichtung (20) oder dem Ziehwerkzeug (14) ausgearbeitet und der Abstandhalter (30) durch einen verbleibenden Überstand (31) der Messeinrichtung (20) gebildet ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (30) einstückig mit der Messeinrichtung (20) ausgebildet ist.
Ziehsteinanordnung (10) mit einem auf ein längliches Werkstück (12) einwirkenden Ziehwerkzeug (14) und mit einem das Ziehwerkzeug (14) lagernden und dem Ziehwerkzeug (14) entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger (16), bei welchem an dem Ziehwerkzeug (14) eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials (18) messende Messeinrichtung (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ziehwerkzeugträger (16) eine in Richtung auf das Ziehwerkzeug (14) wirkende Spannvorrichtung (32) für die Messeinrichtung (20) vorgesehen ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (32) eine Dreipunktverspannung umfasst.
Ziehsteinanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20) auf einen in Ziehrichtung (35) hinter einem Abstreckzug der Ziehsteinanordnung (10) liegenden Bereich und/oder auf einen zylindrischen Bereich (36) des Ziehwerkzeugs (14) bzw. eines Ziehdorns gerichtet ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20) in Richtung auf den in Ziehrichtung (35) hinter dem Abstreckzug liegenden Bereich der Ziehsteinanordnung (10) bzw. auf den zylindrischen Bereich (36) fokussiert ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ziehwerkzeugträger (16) eine Aufnahmeöffnung (26) für die Messeinrichtung (20) vorgesehen ist und/oder dass an dem Ziehwerkzeug (14) eine Vertiefung oder Aufnahmeöffnung für die Messeinrichtung (20) vorgesehen ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziehwerkzeugträger (16) einen Ziehring (17) umfasst, welcher an dem Ziehwerkzeug (14) anliegt, und wobei die Aufnahmeöffnung (26) an dem Ziehring (17) vorgesehen ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (26) den Ziehwerkzeugträger (16) oder den Ziehring (17) oder das Ziehwerkzeug (14) radial durchstößt und zwischen der Messeinrichtung (20) und dem Ziehwerkzeugträger (16) oder dem Ziehring (17) oder dem Ziehwerkzeug (14) eine Dichtung (28) angeordnet ist.
Ziehsteinanordnung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ziehwerkzeugträger (16) und dem Ziehwerkzeug (14) eine Dichtung angeordnet ist.
Werkstückführung (38) zur Anordnung vor einer Ziehsteinanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Werkstückführung (38) eine Werkstückanlage (40), ein Gestell (42), eine an dem Gestell (42) angeordnete Verlagerungseinrichtung (44) für die Werkstückanlage (40) und Mittel (46) zum Positionieren des Gestells (42) in Bezug auf eine Ziehsteinanordnung (10) oder eine Ziehmaschine (56) umfasst.
Werkstückführung (38) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung (44) eine Linearführung (48) für die Werkstückanlage (40) umfasst.
Werkstückführung (38) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniermittel (46) Fixiermittel (50) umfassen.
Werkstückführung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniermittel (46) wenigstens einen Fuß (52) und/oder eine Befestigungseinrichtung umfassen und/oder dass das Gestell (42) selbsttragend ist.
Ziehanlage (54) mit einer Ziehmaschine (56), mit einer Ziehsteinanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, durch welche die Ziehmaschine (56) ein Werkstück (12) zieht, und mit einer in Ziehrichtung vor der Ziehsteinanordnung (10) angeordneten Werkstückführung (38) nach einem der Ansprüche 15 bis 18.