DE102021128128A1 - Lochdorn mit einer Lochdornnase zur Herstellung nahtloser Rohre - Google Patents

Lochdorn mit einer Lochdornnase zur Herstellung nahtloser Rohre Download PDF

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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B25/00Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lochdorn (1) zur Herstellung nahtloser Rohre mit einem Lochdorngrundkörper (4) und einer Lochdornnase (5). Um die Standzeit des Lochdorns zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die Lochdornnase (5) mit dem Lochdorngrundkörper (4) lösbar verbunden ist und die Lochdornnase (5) über ein Sprengring-Sicherungssystem (8) mit dem Lochdorngrundkörper (4) verbunden ist oder dass die Lochdornnase (5) aus einem Werkstoff auf Basis von Wolframkarbid besteht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Lochdorn zur Herstellung nahtloser Rohre mit einem Lochdorngrundkörper und einer Lochdornnase, insbesondere einen Lochdorn zum Lochen von erhitzten Rundblöcken aus Metall zur Herstellung nahtloser Rohre.
  • Es ist allgemein bekannt, dass im Zuge einer Herstellung von nahtlosen Rohren ein zylindrisches und in einem Ofen erwärmtes Ausgangsmaterial, insbesondere in einem Drehherdofen erwärmte Rundblöcke, in einem Schrägwalzwerk unter Einsatz eines axial feststehenden aus Lochdorn und Dornstange bestehenden Innenwerkzeuges zu einem rohrförmigen Hohlblock umgeformt wird. In dem Schrägwalzwerk wird der Rundblock nach Erfassen von den schräggestellten Walzen des Schrägwalzwerks schraubenlinienförmig durch das Schrägwalzwerk und damit über den axial feststehenden Lochdorn vorgetrieben und so zu dem nahtlosen Hohlblockrohr umgeformt. Der Lochdorn selbst weist einen ausgehend von der Spitze sich stetig vergrößernden Durchmesser auf. Im weiteren Verfahrensverlauf wird das nahtlose Hohlblockrohr zu einem nahtlosen Rohr abgestreckt. Der üblicherweise aus einem hochwarmfesten Werkzeugstahl bestehende Lochdorn hat neben einem Lochen des Rundblocks die Aufgabe, etwaige Materialaufreißungen wieder zu verschweißen, die Innenoberfläche des entstandenen Hohlblockes zu glätten und dessen Wanddicke möglichst gleichmäßig auf das gewünschte Maß zu bringen. Da der Lochdorn seine Arbeit unter dem Einfluss der Walzhitze zu verrichten hat, wird er aufs Äußerste beansprucht und hat nur eine beschränkte Lebensdauer. Nähert sich die Standzeit des Lochdorns, auch Walzdorn genannt, ihrem Ende, kann der Lochdorn seine Form verlieren und eine beschädigte Oberfläche oder Materialaufschweißungen bekommen. Dies bedeutet gleichzeitig auch eine Verschlechterung der Rohrqualität, insbesondere durch Fehler an der Innenoberfläche des Hohlblocks und eine ungleichmäßige Wanddicke.
  • Besonders problematisch hierbei sind schwer umformbare, hochlegierte Rohrwerkstoffe, wie chromhaltige Werkstoffe, mit über 5 Gewichts-% Chrom, insbesondere über 13 Gewichts-% Chrom, die den Lochdorn und insbesondere dessen Dornspitze thermisch und mechanisch besonders beanspruchen, so dass diese bereits nach wenigen Lochvorgängen Verschleißspuren aufweist.
  • Im Laufe der Zeit wurden viele Maßnahmen vorgeschlagen, die den Wärmeeintrag in den Lochdorn vermindern und die Standzeit erhöhen sollten. Beispiele hierfür sind das Ausführen der Lochdornspitzen aus besonders hitzebeständigen Werkstoffen, wie beispielsweise technischer Keramik, die Beschichtung der Lochdornoberfläche mit Zusatzwerkstoffen, eine gesteuerte Oxidation der Oberfläche, häufiges Auswechseln der Dorne in Verbindung mit Wasserspritz- oder Tauchkühlung, sowie Innenkühlung der Lochdorne mit Wasser durch die Dornstange hindurch.
  • Aus dem US-Patent 5,778,714 ist ein beschichteter Lochdorn mit einem Lochdorngrundkörper und hiermit verbundenen Lochdornnase bekannt der beschichtet ist. Der Lochdorngrundkörper und die Lochdornnase sind aus Molybdän, einer Molybdänlegierung oder einem hitzebeständigen Stahl. Die Beschichtung kann eine Keramik sein, die durch Zugabe von Wolframkarbid zu Hartlegierungen auf Cobalt-Chrom-Basis erhalten wird.
  • Auch das europäische Patent EP 2 944 387 B1 offenbart einen Lochdorn mit einem Lochdorngrundkörper mit einer auftragsgeschweißten Aufbauschicht im Bereich der Spitze des Lochdorngrundkörpers. Außerdem ist auf den Lochdorngrundkörper mit der Aufbauschicht eine Sprühbeschichtung aufgebracht. Als Hauptbestandteil umfasst die Aufbauschicht eine Legierung mit einem Übergangsmetall und kann zusätzlich harte Partikel aufweisen, wobei diese harten Partikel Karbide, Oxide, Nitride, Boride oder eine Mischung hiervon sein können. Für Karbide werden insbesondere Niobkarbid (NbC), Wolframkarbid (WC), Titankarbid (TiC), Vanadiumkarbid (VC) oder Chromkarbid (Cr3C2) vorgeschlagen.
  • Um die Kosten für den Austausch verschlissener Lochdorne zu senken, wurde des Weiteren in der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 24 246 A1 vorgeschlagen, den Lochdorn zweiteilig mit einer Dornnase und einem damit über ein entsprechendes Gewinde verschraubbaren Lochdorngrundkörper auszubilden und zur Standzeiterhöhung, entsprechend den thermischen und mechanischen Beanspruchungen, Dornnase und Grundkörper aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen und bei Bedarf nur die Dornnase auszuwechseln. Hierfür ist in dem Lochdorngrundkörper eine Sacklochbohrung mit Innengewinde vorgesehen und entsprechend die Dornnase mit einen Schaft ausgebildet, der ein Außengewinde trägt.
  • Die europäische Patentschrift EP 2 991 780 B1 offenbart einen Lochdorn mit einer Lochdornnase und einen Lochdorngrundkörper. Die Lochdornnase ist in der Längserstreckung zum Lochdorngrundkörper hin gesehen im Außendurchmesser konisch verjüngend ausgebildet. Mit dieser umgekehrt konischen Geometrie der Lochdornnase konnten Standzeiten erhöht und eine Verbesserung der Innenoberfläche des Hohlblocks erreicht werden. Die Lochdornnase besteht aus einem Nasenkern und einer lösbar hiermit verschraubten Nasenkappe. Auch kann die Lochdornnase mit dem Lochdorngrundkörper über eine Verschraubung oder einem Bajonettverschluss verbunden sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeit des Lochdorns zur Herstellung nahtloser Rohre, insbesondere beim Lochen von Rundblöcken aus Metall, insbesondere von höher legierten, schwer umformbaren Stahlwerkstoffen zu erhöhen.
  • Die Aufgabe wird durch einen Lochdorn mit den Merkmalen des Anspruches 1 und alternativ durch einen Lochdorn mit den Merkmalen des Anspruches 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 4 bis 16 angegeben.
  • Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einem Lochdorn zur Herstellung nahtloser Rohre mit einem Lochdorngrundkörper und einer Lochdornnase, wobei die Lochdornnase mit dem Lochdorngrundkörper lösbar verbunden ist, dadurch gelöst, dass die Lochdornnase über ein Sprengring-Sicherungssystem mit dem Lochdorngrundkörper verbunden ist. Durch diese lösbare Verbindung ist ein einfacher und kostengünstiger Austausch der Lochdornnase bei Verschleiß realisierbar, da nicht der komplette Lochdorn samt Lochdorngrundkörper sondern nur die am stärksten vom Verschleiß betroffene Lochdornnase ersetzt werden muss. Vorteilhaft bietet dieses Sprengring-Sicherungssystem eine kosteneffiziente, hitzeresistente und sichere Befestigung der Lochdornnase insbesondere im Betriebszustand, d. h. während des Walzens. Außerdem wird durch die lösbare Verbindung mittels Sprengring-Verbindungssystem ein einfaches Herauslösen beziehungsweise Einsetzen mit relativ geringem Kraftbedarf und Auswechseln der Lochdornnase sichergestellt. Zusätzlich kann durch die lösbare Verbindung mittels Sprengring-Sicherungssystem die Lochdornnase auch nach einer erfolgten Abnutzung zu kleineren Durchmessern aufbereitet werden. Auch bietet das Sprengring-Sicherungssystem einen niedrigen Fertigungsaufwand und somit geringe Fertigungskosten. Das Sprengring-Sicherungssystem ist in vorteilhafter Weise unabhängig von den gewählten Werkstoffen für Lochdorngrundkörper und Lochdornnase einsetzbar. Auch bietet es den Vorteil, dass nur die verschlissene Lochdornnase gewechselt werden muss und nicht der Lochdorngrundkörper verschrottet werden muss.
  • Alternativ wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Lochdorn zur Herstellung nahtloser Rohre mit einer Lochdornnase und einem Lochdorngrundkörper dadurch gelöst, dass die Lochdornnase aus einem Werkstoff auf Basis von Wolframkarbid besteht, d.h. mehr als 50 Gewichts-% Wolframkarbid aufweist. Insbesondere handelt es sich um ein sogenanntes Wolframcarbid-Kobalt-Hartmetall, das auch als WC-Co-Hartmetall bezeichnet wird, das überwiegend aus Partikeln aus Wolframcarbid (WC) sowie Kobalt (Co) als Bindephase zum Zusammenhalten der WC-Partikel besteht. WC verleiht dem Werkstoff seine Härte und Co verbessert die Zähigkeit und Festigkeit. Festigkeit und Härte sind umso besser je kleiner die Korngröße ist und werden auch vom Co-Gehalt beeinflusst. Co macht etwa 4 % bis 30 % der Gesamtmasse aus.
  • Überraschend hat sich in Versuchen herausgestellt, dass Wolframkarbid als Lochdornnasenmaterial sowohl einen sehr guten Verschleiß- und Temperaturwiderstand aufweist, als auch eine sehr gute Duktilität durch die Co-Bindephase beziehungsweise Matrix, so dass Sprödbruch vermieden werden kann. Hierdurch kann eine signifikante Standzeiterhöhung der Lochdornnase und auch eine Verbesserung der Innenoberfläche des Hohlblocks erreicht werden, die auch durch die vorhandene Geometrie von Lochdorngrundkörper und Lochdornnase verbessert wird. In Versuchen konnten eine Vielzahl von Lochvorgängen an besonders hochlegierten Werkstoffen mit einer Lochdornnase aus Wolframkarbid durchgeführt werden, ohne dass schadhafte Veränderungen der Geometrie des Dornes und damit Innenfehler und Geometrieabweichungen am Hohlblock registriert wurden.
  • Damit vereint Wolframkarbid als Lochdornnasenmaterial die vorteilhaften Eigenschaften von Keramiken und Stahl, welche üblicherweise als Lochdornnasenmaterial Verwendung finden, aber die Nachteile aufweisen, dass Stahl zwar ausreichend duktil ist, aber nur sehr eingeschränkt widerstandfähig gegen hohen Verschleiß sowie hohe Temperaturen und technische Keramiken zwar eine hohe Verschleiß- und Temperaturwiderstandsfähigkeit aufweisen, jedoch sehr brüchig sind.
  • Auch kann durch Verwendung von Wolframkarbid als Lochdornnasenmaterial auf eine teils aufwändige und kostenintensive interne Kühlung der Lochdornnase verzichtet werden.
  • Im Rahmen dieser Erfindung meint die Formulierung „auf Basis von“, dass zumindest 50 % des Lochdornnasenmaterials Wolframkarbid darstellen.
  • Als besonders vorteilhaft erweist sich ein Lochdorn, der die alternativen Lösungen in Bezug auf das Sprengring-Sicherungssystem einerseits und den Werkstoff auf Basis von Wolframkarbid andererseits kombiniert. Diese Kombination ist aber nicht zwingend.
  • In konstruktiv einfacher Weise ist vorgesehen, dass die Lochdornnase in einem Betriebszustand des Lochdorns mit einem Lochdornnasenschaft in eine Lochdorngrundkörperausnehmung eingesteckt ist. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass der Lochdornnasenschaft in der Lochdorngrundkörperausnehmung über das Sprengring-Sicherungssystem gehalten ist.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass das Sprengring-Sicherungssystem aus mindestens einem Sprengring und mindestens einer zugeordneten Nut in der Lochdorngrundkörperausnehmung besteht, in der der mindestens eine Sprengring ruht. Somit kann die Lochdornnase beziehungsweise der Lochdornnasenschaft, die ein Verschleißteil ist, weiterhin eine nutlose, glatte und zylindrische Außenoberfläche behalten, die einfach herzustellen ist.
  • Die Haltekräfte und Redundanz des Sprengring-Sicherungssystems wird dadurch verbessert, dass das Sprengring-Sicherungssystem aus zwei Sprengringen und zwei zugeordneten Nuten in der Lochdorngrundkörperausnehmung bestehen, in der jeweils einer der zwei Sprengringe ruht, und die Nuten in Längsrichtung der Lochdorngrundkörperausnehmung voneinander beabstandet sind. Auch wird eine Montageerleichterung erreicht, da die für das Halten der Lochdornnase erforderlichen Klemmkräfte auf zwei Sprengringe verteilt werden und die Klemmkraft bei der Montage und Demontage der Lochdornnase nacheinander überwunden werden kann.
  • Hierbei ist vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der mindestens eine Sprengring in seinem nicht aufgeweiteten Ruhezustand einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser des Lochdornnasenschaftes ist.
  • In einer bevorzugten Ausbildung ist vorgesehen, dass die Lochdornnase in der Längserstreckung zum Lochdorngrundkörper hin im Außendurchmesser konisch verjüngend ausgebildet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lochdornnase aus mindestens 70 % Wolframkarbid, bevorzugt aus mindestens 85 % Wolframcarbid ausgebildet. Im Übrigen umfasst das Lochdornnasenmaterial Bindemittel, wie beispielsweise Cobalt.
  • Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Lochdornnase vollständig aus einem Werkstoff auf Basis von Wolframkarbid besteht.
  • Insbesondere weist die Lochdornnase keine Beschichtung auf, sie ist also beschichtungslos ausgestaltet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Korngröße des Wolframkarbids, welches als Lochdornnasenmaterial Verwendung findet, 5 bis 15 µm, bevorzugt 6 bis 10 µm, besonders bevorzugt 7 bis 9 µm, beträgt. Die Korngröße ist hierbei in üblicher Weise mittels Metallographie, insbesondere mittels Mikroskopie und Ausmessen, ermittelt worden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind Lochdornnase und Lochdorngrundkörper aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen hergestellt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung des Lochungsprozesses in einem Schrägwalzwerk mit einem Lochdorn und
    • 2 eine Schnittdarstellung eines vorderen Abschnitts eines Lochdorngrundkörpers mit einer hieran über ein Sprengring-Sicherungssystem gehaltenen Lochdornnase.
  • Die 1 zeigt schematisch ein Schrägwalzwerk, in welchem ein massiver Rundblock 2 aus Stahl, insbesondere einem schwer umformbaren, hochlegierten Werkstoff, wie ein chromhaltiger Werkstoff mit über 5 Gewichts-% Chrom, insbesondere über 13 Gewichts-% Chrom, mit Hilfe eines Lochdorns 1 zu einem Hohlblockrohr 3 umgeformt wird. Das Schrägwalzwerk umfasst zwei Arbeitswalzen 6, die den Rundblock 2 über ein aus dem Lochdorn 1 und einer sogenannten Dornstange 7 bestehendes Innenwerkzeug zu einem Hohlblockrohr 3 umformen. Mittels der Arbeitswalzen 6 wird der Rundblock 2 beziehungsweise das Hohlblockrohr 3 über das axial feststehende Innenwerkzeug in Walzrichtung W schraubenlinienförmig getrieben.
  • Der Lochdorn 1 besteht aus einem Lochdorngrundkörper 4, an dem entgegen der Walzrichtung W gesehen vorne eine Lochdornnase 5 angeschlossen ist. Der Durchmesser des Lochdorngrundkörpers 4 vergrößert sich in Walzrichtung W gesehen stetig, ausgehend vom lochdornnasenseitigen Ende bis zu einem Maximalwert, der den Innendurchmesser des Hohlblockrohres 3 bestimmt. Die Lochdornnase 5 besteht vollständig beziehungsweise ausschließlich aus einem Werkstoff auf Basis von Wolframkarbid. Der Lochdorngrundkörper 4 ist aus einem hochwarmfesten Werkzeugstahl hergestellt.
  • Die Dornstange 7, die Lochdornnase 5 und der Lochdorngrundkörper 4 haben eine gemeinsame zentrale Längsrichtung L, die im Wesentlichen parallel zur Walzrichtung W verläuft. In der in 1 dargestellten Ausführungsform weist die Lochdornnase 5 einen zum Lochdorngrundkörper 4 hin und in Längsrichtung L gesehen einen sich konisch verjüngenden Durchmesser auf. Im Übergangsbereich von Lochdorngrundkörper 4 zu Lochdornnase 5 bildet sich während des Lochungsprozesses zwischen dem Lochdorngrundkörper 4 und der Lochdornnase 5 zum entstehenden Hohlblockrohr 3 ein Zwickel 9, d. h. ein Hohlraum, aus, der während des Lochvorgangs nicht mit dem Stahl des Hohlblockrohres 3 in Berührung kommt.
  • Die 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines vorderen Abschnitts des Lochdorngrundkörpers 4 mit einer hieran angeordneten Lochdornnase 5 an einer vorderen beziehungsweise nasenseitigen Lochdorngrundkörperspitze 4b des Lochdorns 1. Der Lochdorngrundkörper 4 und die Lochdornnase 5 sind lösbar miteinander verbunden.
  • Es ist ersichtlich, dass die Lochdornnase 5 eine vordere, sich insbesondere konisch verjüngende Lochdornnasenspitze 5a umfasst sowie einen daran anschließenden zylindrischen Lochdornnasenschaft 5b, der entsprechend einen gleichbleibenden Durchmesser aufweist. Der Lochdornnasenschaft 5b ist in einem Anwendungszustand des Lochdorns 1, in welchem die Lochdornnase 5 mit dem Lochdorngrundkörper 4 verbunden ist, in eine Lochdorngrundkörperausnehmung 4a des Lochdorngrundkörpers 4 nahezu vollständig, zumindest aber mit mehr als 75 % seiner Länge eingesteckt. Die Lochdorngrundkörperausnehmung 4a ist als zylindrische Sacklochbohrung ausgebildet, in Bezug auf die Längsrichtung L des Lochdorngrundkörpers 4 mittig ausgerichtet sowie erstreckt sich mit ihrer Längserstreckung in Längsrichtung L des Lochdorngrundkörpers 4. Der Durchmesser des Lochdornnasenschaftes 5b und der Innendurchmesser der Lochdorngrundkörperausnehmung 4a sind als Passung ausgebildet, um einen stabilen und formschlüssigen Halt der Lochdornnase 5 in der Lochdorngrundkörperausnehmung 4a sowie eine sichere Weiterleitung der auftretenden Walzkräfte zu gewährleisten. Die Längsrichtung L des in den Lochdorngrundkörper 4 eingesteckten Lochdornnasenschaftes 5b und die Längsrichtung L des Lochdorngrundkörpers 4 fallen zusammen beziehungsweise sind konzentrisch. Durch die Steckverbindung zwischen Lochdornnasenschaft 5b und Lochdorngrundkörperausnehmung 4a ist vorteilhaft ein einfacher und kostengünstiger Austausch der einem Verschleiß unterliegenden Lochdornnase 5 möglich.
  • Zum vereinfachten Einführen des Lochdornnasenschaftes 5b in die Lochdorngrundkörperausnehmung 4a, weist der Lochdornnasenschaft 5b am der Lochdornnasenspitze 5a gegenüberliegenden Ende einen Lochdornnasenschaftfase 5c auf, welche in üblicher Weise einen vom Lochdornnasenschaft 5b weg sich konisch verjüngenden Durchmesser aufweist.
  • Außerdem ist die Lochdornnase 5 in der Lochdorngrundkörperausnehmung 4a über ein Sprengring-Sicherungssystem 8 in Längsrichtung L gehalten.
  • In der in 2 gezeigten Ausführungsform besteht das Sprengring-Sicherungssystem 8 aus zwei in axialer Längsrichtung L in der Lochdorngrundkörperausnehmung 4a hintereinander mit einem Abstand X angeordneten Sprengringen 8a und 8b. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Sprengringe 8a, 8b oder nur ein einzelner Sprengring 8a für das Sprengring-Sicherungssystem 8 verwendet werden. Der Abstand X beträgt etwa 25 % bis 50 % der Tiefe der Lochdorngrundkörperausnehmung 4a.
  • Die Sprengringe 8a, 8b weisen einen rechteckigen Querschnitt auf und sind jeweils in einer rechteckigen Nut 10a, 10b angeordnet, welche sich in der Außenwand der Lochdorngrundkörperausnehmung 4a beziehungsweise somit in dem Lochdorngrundkörper 4 befinden. Die genaue Ausgestaltung der Sprengringe 8a, 8b und Nuten 10a, 10b ist abhängig von dem jeweiligen Durchmesser des Lochdornnasenschaftes 5b und folgt in Bezug auf die Sprengringe 8a, 8b beispielsweise der DIN EN 10270-1 beziehungsweise der DIN 7993-B. Der Innendurchmesser der Sprengringe 8a, 8b ist kleiner als der Außendurchmesser des Lochdornnasenschaftes 5b, um diesen klemmend zu halten. Entsprechend ist der Innendurchmesser der Sprengringe 8a, 8b im aufgeweiteten und auf dem Lochdornnasenschaft 5b ruhenden Zustand gleich dem Außendurchmesser des Lochdornnasenschaftes 5b. Hierbei haben die Sprengringe 8a, 8b auch eine Kreisringform in Bezug auf ihren Innendurchmesser erreicht. Im entspannten Ruhezustand ragen die Sprengringe 8a, 8b, auch wenn diese zentriert zur Längsrichtung L ausgerichtet sind, in die Lochdorngrundkörperausnehmung 4a hinein.
  • Im Zuge des Einsteckens des Lochdornnasenschaftes 5b in die Lochdorngrundkörperausnehmung 4a ruhen die Sprengringe 8a, 8b in den Nuten 10a, 10b in dem Lochdorngrundkörper 4 und werden, wenn die Lochdornnasenschaftfase 5c diese erreicht, von der Lochdornnasenschaftfase 5c entgegen der Federkraft der Sprengringe 8a, 8b aufgeweitet. Der Lochdornnasenschaft 5b mit seiner glatten und zylindrischen sowie nutlosen Außenoberfläche wird somit von den beiden in Richtung des Lochdornnasenschaft 5b federnd gespannten Sprengringen 8a, 8b klemmend in Bezug auf die Längsrichtung L gehalten. Hierdurch entsteht über die Sprengringe 8a, 8b eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Lochdornnasenschaft 5b und Lochdorngrundkörper 4. Gleichzeitig ruhen die Sprengringe 8a, 8b in den Nuten 10a, 10b und halten somit den Lochdornnasenschaft 5b in Längsrichtung L in der Lochdorngrundkörperausnehmung 4a.
  • Für eine Demontage und auch die vorhergehende Montage sind die Sprengringe 8a, 8b und die Nuten 10a, 10b so bemessen, dass einerseits in Antwort auf ein Hineinschieben und ein Herausziehen des Lochdornnasenschafts 5b die Sprengringe 8a, 8b federnd nachgeben, um eine Bewegung des Lochdornnasenschafts 5b in Längsrichtung L zu erlauben, und andererseits während des Betriebs des Lochdorns 1 die Lochdornnase 5 sicher am Lochdorngrundkörper 4 gehalten wird.
  • Vorstehend sind die Sprengringe 8a, 8b und die Nuten 10a, 10 mit einem rechteckigen Querschnitt beschrieben worden. Andere Querschnitte wie halbrund, rund oder quadratisch wären auch denkbar. Insgesamt sind Sprengringe 8a, 8b mit einem runden Querschnitt und entsprechend ausgebildete Nuten 10a, 10 zu bevorzugen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lochdorn
    2
    Rundblock
    3
    Hohlblockrohr
    4
    Lochdorngrundkörper
    4a
    Lochdorngrundkörperausnehmung
    4b
    Lochdorngrundkörperspitze
    5
    Lochdornnase
    5a
    Lochdornnasenspitze
    5b
    Lochdornnasenschaft
    5c
    Lochdornnasenschaftfase
    6
    Arbeitswalzen
    7
    Dornstange
    8
    Sprengring-Sicherungssystem
    8a
    erster Sprengring
    8b
    zweiter Sprengring
    9
    Zwickel
    10a
    erste Nut
    10b
    zweite Nut
    L
    Längsrichtung
    W
    Walzrichtung
    X
    axialer Abstand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5778714 [0005]
    • EP 2944387 B1 [0006]
    • DE 10024246 A1 [0007]
    • EP 2991780 B1 [0008]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN 10270-1 [0037]

Claims (16)

  1. Lochdorn (1) zur Herstellung nahtloser Rohre mit einem Lochdorngrundkörper (4) und einer Lochdornnase (5), wobei die Lochdornnase (5) mit dem Lochdorngrundkörper (4) lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) über ein Sprengring-Sicherungssystem (8) mit dem Lochdorngrundkörper (4) verbunden ist.
  2. Lochdorn (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) aus einem Werkstoff auf Basis von Wolframkarbid besteht.
  3. Lochdorn (1) zur Herstellung nahtloser Rohre mit einem Lochdorngrundkörper (4) und einer Lochdornnase (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) aus einem Werkstoff auf Basis von Wolframkarbid besteht.
  4. Lochdorn (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) mit dem Lochdorngrundkörper (4) lösbar verbunden ist und die Lochdornnase (5) über ein Sprengring-Sicherungssystem (8) mit dem Lochdorngrundkörper (4) verbunden ist.
  5. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) in einem Betriebszustand des Lochdorns (1) mit einem Lochdornnasenschaft (5b) in eine Lochdorngrundkörperausnehmung (4a) eingesteckt ist.
  6. Lochdorn (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochdornnasenschaft (5b) in der Lochdorngrundkörperausnehmung (4a) über das Sprengring-Sicherungssystem (8) gehalten ist.
  7. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sprengring-Sicherungssystem (8) aus mindestens einem Sprengring (8a, 8b) und mindestens einer zugeordneten Nut (10a, 10b) in der Lochdorngrundkörperausnehmung (4a) besteht, in der der mindestens eine Sprengring (8a, 8b) ruht.
  8. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sprengring-Sicherungssystem (8) aus zwei Sprengringen (8a, 8b) und zwei zugeordneten Nuten (10a, 10b) in der Lochdorngrundkörperausnehmung (4a) bestehen, in der jeweils einer der zwei Sprengringe (8a, 8b) ruht, und die Nuten (10a, 10b) in Längsrichtung (L) der Lochdorngrundkörperausnehmung (4a) voneinander beabstandet sind.
  9. Lochdorn (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sprengring (8a, 8b) einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser des Lochdornnasenschaftes (5b) ist.
  10. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) in der Längserstreckung zum Lochdorngrundkörper (4) hin im Außendurchmesser konisch verjüngend ausgebildet ist.
  11. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) aus einem Werkstoff mit mindestens 70 % Wolframkarbid, bevorzugt mit mindestens 85 % Wolframkarbid, und einem Bindemittel besteht.
  12. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass eine durchschnittliche Korngröße des Wolframkarbids 5 bis 15 µm, bevorzugt 6 bis 10 µm, besonders bevorzugt 7 bis 9 µm, beträgt.
  13. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) beschichtungslos ist.
  14. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Cobalt ist.
  15. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochdornnase (5) vollständig aus einem Werkstoff auf Basis von Wolframkarbid besteht.
  16. Lochdorn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Lochdornnase (5) und Lochdorngrundkörper (4) aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen hergestellt sind.
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