DE10311144B3 - Method for producing a tube with an internal profile and device for carrying out the method - Google Patents

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Abstract

A pipe (1) is moved in a cold pilger rolling mill in a translatory manner in the direction (L) of the pipe's axis (3). The pipe with its inner surface sleeve (4) is rolled over a plug (6) with a negative section (5) corresponding to an inner threaded- or spiral-shape section (2) to be produced. An independent claim is also included for a device for producing a pipe with an inner threaded- or spiral-shape section.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen eines Rohres mit einer gewindeförmig oder wendelförmig verlaufenden Innenprofilierung durch Kaltpilgern, bei dem das Rohr in einem Kaltpilgerwalzwerk in Richtung der Rohrachse translatorisch bewegt wird und bei dem das Rohr mit seiner inneren Mantelfläche über einen ein der herzustellenden Innenprofilierung entsprechendes Negativprofil aufweisenden Stopfen gewalzt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rohres mit einer gewindeförmig oder wendelförmig verlaufenden Innenprofilierung in der das Rohr in Richtung der Rohrachse translatorisch bewegt wird und in der das Rohr mit seiner ihneren Mantelfläche über einen ein der herzustellenden Innenprofilierung entsprechendes Negativprofil aufweisenden Stopfen gewalzt wird, zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to methods for producing a tube with a thread-shaped or helical trending inner profile by cold pilgrims, in which the pipe translationally in the direction of the pipe axis in a cold pilger mill is moved and in which the tube with its inner lateral surface over a a negative profile corresponding to the inner profile to be produced having plug is rolled. The invention further relates to a device for producing a tube with a thread or helical Internal profiling in which the pipe is translational in the direction of the pipe axis is moved and in which the tube with its inner surface area over one a negative profile corresponding to the inner profile to be produced having plug is rolled to carry out the method.

Ein solches Kaltpilgerwalzverfahren ist beispielsweise aus der DE 43 36 422 C2 bekannt. Zur Durchführung des Kaltpilgerprozesses ist ein mit einem Kaltpilgerwalzenpaar ausgestattetes Walzgerüst vorgesehen, das oszillierend angetrieben wird. Hierzu wird ein Kurbeltrieb eingesetzt, der von einem Motor angetrieben wird. Der Kurbeltrieb ist zum Ausgleich der Massenkräfte des Walzgerüsts mit einem Ausgleichsgewicht versehen. Die Produktivität eines Kaltpilgerwalzwerks ist dabei direkt von der Hubzahl des Walzgerüsts pro Zeiteinheit abhängig, weshalb es aus Wirtschaftlichkeitsgründen angestrebt wird, eine möglichst große Anzahl an Arbeitshüben pro Minute zu bewerkstelligen. In der genannten Schrift ist des weiteren vorgesehen, dass der Kurbeltrieb über Verzahnungen weitere Wellen antreibt, auf denen Gegenmassen hinsichtlich des Schwerpunkts exzentrisch angeordnet sind. Diese Gegenmassen laufen bei Drehung des Kurbeltriebs gleich- und gegensinnig um und sind so in der Lage, ausgleichende Massenkräfte bzw. Massenmomente zu erzeugen, so dass sich insgesamt ein Massenkraftausgleich im gesamten Antriebssystem ergibt.Such a cold pilger rolling process is, for example, from the DE 43 36 422 C2 known. In order to carry out the cold pilger process, a roll stand equipped with a pair of cold pilger rollers is provided, which is driven in an oscillating manner. A crank mechanism is used for this purpose, which is driven by a motor. The crank mechanism is equipped with a counterweight to balance the inertial forces of the roll stand. The productivity of a cold pilger rolling mill is directly dependent on the number of strokes of the roll stand per unit of time, which is why, for reasons of economy, the aim is to achieve the greatest possible number of working strokes per minute. In the cited document it is further provided that the crank mechanism drives further shafts via toothings on which counterweights are arranged eccentrically with respect to the center of gravity. These counterweights rotate in the same direction and in opposite directions when the crank mechanism rotates and are thus able to generate balancing inertial forces or moments of inertia, so that overall there is a balancing of inertial forces in the entire drive system.

Aus der DE 962 062 C ist ferner ein Kaltpilgerwalzwerk bekannt, bei dem die Kurbelwelle zum Antrieb des Walzgerüsts mit Fliehgewichten und einem vertikal oszillierenden Ausgleichsgewicht zum Ausgleich der Massenkräfte erster Ordnung sowie der Massenmomente im Antrieb ausgestattet ist.From the DE 962 062 C. A cold pilger rolling mill is also known in which the crankshaft for driving the rolling stand is equipped with flyweights and a vertically oscillating counterweight to balance the first order inertia forces and the inertia moments in the drive.

Die DE 36 13 036 C1 offenbart einen Antrieb für das Walzgerüst eines Kaltpilgerwalzwerks, wobei ein Planetkurbeltrieb zum Antrieb und Ausgleich von Massenkräften und Massenmomenten zum Einsatz kommt.The DE 36 13 036 C1 discloses a drive for the roll stand of a cold pilger rolling mill, wherein a planetary crank drive is used to drive and balance mass forces and mass moments.

Für verschiedene Anwendungsfälle werden kaltgepilgerte Rohre aus metallischen Werkstoffen benötigt, deren innere Mantelfläche eine gewindeförmige bzw. wendelförmige Innenprofilierung aufweist. Diese Innenprofilierung kann beispielweise für Kräfte- und Momentenübertragung im Maschinen- oder Fahrzeugbau zum Einsatz kommen; sie werden auch zur Optimierung von Strömungsverhältnissen und Wärmeübergängen in Leitungen und bei Wärmetauschern benötigt.For different ones use cases cold-piled pipes made of metallic materials are required, whose inner lateral surface a thread-like or helical Has inner profiling. This internal profiling can, for example for forces and torque transmission are used in machine or vehicle construction; they also become Optimization of flow conditions and heat transfers in Pipes and heat exchangers needed.

Durch die DE 697 06 275 T2 ist ein Kaltpilgerwalzverfahren mit einem gezielt axial und rotatorisch verfahrbaren Dorn bekanntgeworden, wodurch sich eine Innenprofilierung eines Rohres erzeugen lässt.Through the DE 697 06 275 T2 A cold pilger rolling process with a selectively axially and rotationally movable mandrel has become known, as a result of which an internal profile of a tube can be produced.

Um ein kaltgepilgertes Rohr mit der genannten gewendelten Innenprofilierung herzustellen, ist es weiterhin bekannt, einen Walzdorn mit einem nachgeschalteten frei drehbaren Stopfen einzusetzen, wobei der Stopfen das Negativprofil der gewünschten Innenprofilierung aufweist. Die dem Drall der Innenprofilierung entsprechende Drehbewegung des Stopfens muss dabei durch die Vorschubbewegung des Walzgutes bewirkt werden. In nachteiliger Weise ist hierdurch der mögli che Drallwinkel stark eingeschränkt, und auch die Profiltiefe ist aufgrund der hiermit zusammenhängenden Vorschubkraft begrenzt.Around a cold pilgrim pipe with the spiral inner profile mentioned To produce, it is also known to use a rolling mandrel with a downstream insert freely rotatable plug, the plug the negative profile the desired one Has inner profiling. The twist of the inner profile The corresponding rotary movement of the plug must be carried out by the feed movement of the rolling stock can be effected. This is disadvantageous the possible Helix angle severely restricted, and also the profile depth is due to the related Feed force limited.

Nachteilig ist es weiterhin, dass die zugbeanspruchte Drehverbindung zwischen Walzdorn und Stopfen die übertragbaren Kräfte begrenzt. Der Stopfen muss zur Anordnung eines Drucklagers hohl ausgebildet sein. Hierdurch ist auch die Radialbelastung für den Stopfen begrenzt.adversely it is still the case that the tensile rotating connection between Rolling mandrel and stopper the transferable personnel limited. The plug must be hollow to arrange a thrust bearing be trained. This is also the radial load on the plug limited.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, durch das bzw. durch die es möglich wird, die genannten Nachteile zu überwinden. Insbesondere soll die dem Drall entsprechende Drehbewegung des Stopfens nicht mehr ausschließlich über die Vorschubbewegung erzeugt werden.The The invention is therefore based on the object of a method of the generic type and to create a corresponding device for carrying out the method, through that or through which it is possible will overcome the disadvantages mentioned. In particular, should the twisting movement of the stopper corresponding to the twist is no longer exclusively via the Feed movement are generated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Stopfen während des Kaltpilgerprozesses so rotatorisch angetrieben wird, dass die axiale Fortschreitgeschwindigkeit des Gewindes oder der Wendel seines Negativprofils in Richtung der Rohrachse der axialen Fortschreitgeschwindigkeit des Gewindes oder der Wendel der herzustellenden Innenprofilierung in Richtung der Rohrachse entspricht.This The object of the invention solved, that the stopper during of the cold pilgrim process is driven so that the axial speed of progression of the thread or the helix of its Negative profile in the direction of the pipe axis of the axial speed of advance the thread or the helix of the inner profile to be produced in the direction of the pipe axis.

Bevorzugt wird dabei der Stopfen während des Kaltpilgerprozesses – in Richtung der Rohrachse betrachtet – axial stationär gehalten.The stopper is preferred during of the cold pilgrim process - viewed in the direction of the pipe axis - held axially stationary.

Eine gute Synchronisation der den Walzprozess bestimmenden Mechanismen wird dadurch erreicht, dass weiterbildungsgemäß vorgesehen wird, dass das Rohr während des Kaltpilgerprozesses sowohl translatorisch als auch rotatorisch angetrieben wird, wobei die translatorische und die rotatorische Antriebsbewegung des Rohres mit der rotatorischen Antriebsbewegung des Stopfens gesteuert oder geregelt abgeglichen wird.A good synchronization of the mechanisms determining the rolling process is achieved in that it is provided in accordance with further training that the Pipe while of the cold pilgrim process, both translational and rotational is driven, the translatory and the rotary drive movement of the pipe is controlled with the rotary drive movement of the plug or adjusted in a regulated manner.

Umformtechnische Vorteile werden erzielt, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen wird, dass die Kalibrierung der Kaltpilgerwalzen und die Kali brierung des Negativprofils des Stopfens so gewählt sind, dass beim Kaltpilgern keine Streckung des Rohres im axialen Bereich des Negativprofils des Stopfens erfolgt.Metal Forming Advantages are achieved if according to a further embodiment it is provided that the calibration of the cold pilgrim rollers and the calibration of the negative profile of the stopper is selected that with cold pilgrims there is no stretching of the pipe in the axial area of the negative profile of the stopper.

Des weiteren wird die Erfindung durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rohres mit einer gewindeförmig oder wendelförmig verlaufenden Innenprofilierung, in der das Rohr in Richtung der Rohrachse translatorisch bewegt wird und in der das Rohr mit seiner inneren Mantelfläche über einen ein der herzustellenden Innenprofilierung entsprechendes Negativprofil aufweisenden Stopfen gewalzt wird, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, bei der der Stopfen mit einem Drehantrieb in Verbindung steht.Of the invention is further enhanced by an apparatus for manufacturing a pipe with a thread or helical trending inner profile, in which the pipe in the direction of Tube axis is moved translationally and in which the tube with its inner lateral surface over a a negative profile corresponding to the inner profile to be produced having plug is rolled, solved for performing the method according to the invention, at which the plug is connected to a rotary actuator.

Vorzugsweise ist dabei der Stopfen axial ortsfest gelagert. Mit Vorteil weist das Kaltpilgerwalzwerk einen Drehantrieb für die Drehung des Rohres sowie einen translatorischen Antrieb für die translatorische Bewegung des Rohres auf, wobei der Drehantrieb des Stopfens, der Drehantrieb des Rohres und der translatorische Antrieb des Rohres von einer gemeinsamen Steuerung oder Regelung angetrieben werden.Preferably the plug is axially stationary. Advantageously points the cold pilger rolling mill has a rotary drive for rotating the tube as well a translational drive for the translatory movement of the tube, the rotary drive of the plug, the rotary drive of the tube and the translational The tube is driven by a common control system are driven.

Gute umformtechnische Verhältnisse lassen sich erzielen, wenn gemäß einer Weiterbildung vorgesehen wird, dass der Stopfen eine Außenkontur aufweist, die – abgesehen vom Negativprofil – im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.Quality forming conditions can be achieved if according to a Training is provided that the plug has an outer contour, the - apart from the negative profile - in is essentially cylindrical.

Eine vorteilhafte Glättung der Vorrohrinnenoberfläche lässt sich erzielen, wenn der Stopfen einen in Vorschubsrichtung des Rohres betrachtet vorgelagerten zylindrischen Abschnitt aufweist.A beneficial smoothing the inner tube surface let yourself achieve when the stopper is in the feed direction of the pipe considered upstream cylindrical section.

Maschinentechnisch einfach lässt sich das vorgeschlagene Kaltpilgerwalzwerk realisieren, wenn der Drehantrieb des Stopfens, der Drehantrieb für die Drehung des Rohres und/oder der translatorische Antrieb für die translatorische Bewegung des Rohres als Servomotor ausgebildet ist bzw. sind.Technically machines just lets realize the proposed cold pilger rolling mill if the Rotary drive of the plug, the rotary drive for the rotation of the pipe and / or the translational drive for the translatory movement of the tube is designed as a servo motor is or are.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird die dem Drall der Innenprofilierung entsprechende Drehbewegung des Stopfens aktiv durch einen Drehantrieb erzeugt. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass es keine Begrenzung des möglichen Drallwinkels ergibt. Weiterhin kann damit auch die Profiltiefe vergrößert werden. Möglich wird dies dadurch, dass die dem Drall entsprechende Drehbewegung des Stopfens nicht mehr nur durch die Vorschubbewegung des Rohres erzeugt werden muss.By the embodiment of the invention the rotation of the inner profile corresponding to the twist Plug actively generated by a rotary drive. This gives themselves in an advantageous manner that there is no limit to the possible Twist angle results. Furthermore, the profile depth can also be increased. Possible this is due to the fact that the rotational movement corresponding to the swirl of the plug no longer only by the feed movement of the pipe must be generated.

Damit ist es möglich, dass Rohre mit einer gewindeförmig bzw. wendelförmig verlaufenden Innenprofilierung quasi ohne Restriktionen in Bezug auf die Größe des Drallwinkels wirtschaftlich erzeugt werden können.In order to Is it possible, that pipes with a thread or helical internal profile almost without restrictions with regard to the size of the twist angle can be produced economically.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing are exemplary embodiments of the Invention shown. Show it:

1a schematisch die Seitenansicht eines Kaltpilgerwalzenpaars während des Vorhubs des Kaltpilgerwalzprozesses; 1a schematically the side view of a pair of cold pilger rollers during the forward stroke of the cold pilger rolling process;

1b die entsprechende Ansicht gemäß 1a während des Rückhubes; 1b the corresponding view according to 1a during the return stroke;

2 schematisch das Antriebskonzept eines kaltzupilgernden Rohres in einem Kaltpilgerwalzwerk; und 2 schematically the drive concept of a cold pilger pipe in a cold pilger rolling mill; and

3 das kaltzupilgernde Rohr samt sich in diesem befindlichen Stopfen zur Erzeugung einer Innenprofilierung. 3 the pipe to be cold piled up, together with the stopper, to create an internal profile.

In 1a und 1b ist schematisch der Kaltpilgerwalzprozess als solcher dargestellt. Er dient zur Fertigung bzw. Umformung eines Rohres 1 mittels eines Paa res Kaltpilgerwalzen 12 und 13, wobei das Paar in einem – nicht dargestellten – Walzgerüst gelagert ist. Das zu bearbeitende Rohr 1 ist auf einem Stopfen (Walzdorn) 6 geführt. Das Walzgerüst vollzieht während des Walzprozesses eine oszillierende Bewegung, wobei Hubfrequenzen bis zu 300 pro Minute und mehr möglich sind.In 1a and 1b the cold pilger rolling process is shown schematically as such. It is used to manufacture or form a tube 1 by means of a pair of cold pilgrim rollers 12 and 13 , the pair being mounted in a roll stand (not shown). The pipe to be machined 1 is on a plug (rolling mandrel) 6 guided. The roll stand oscillates during the rolling process, with stroke frequencies of up to 300 per minute and more being possible.

Das Rohr 1 wird während des Walzprozesses in Förderrichtung L – entsprechend der Richtung der Rohrachse 3 – bewegt. Während des Vorhubs, der in 1a schematisch skizziert ist, rollt das Kaltpilgerwalzenpaar 12, 13 in Förderrichtung L auf dem Rohr 1 ab; während des Rückhubes, der in 1b skizziert ist, erfolgt das Abrollen des Walzenpaares 12, 13 auf dem Rohr 1 entgegen der Förderrichtung L (s. Pfeile für Drehrichtung und Translationsrichtung).The pipe 1 during the rolling process in the conveying direction L - according to the direction of the pipe axis 3 - emotional. During the advance stroke, which in 1a is schematically sketched, the pair of cold pilgrim rollers rolls 12 . 13 in the conveying direction L on the pipe 1 from; during the return stroke, which in 1b is sketched, the roll pair is rolled off 12 . 13 on the tube 1 against the direction of conveyance L (see arrows for direction of rotation and direction of translation).

Zum Durchführen des Kaltpilger-Walzprozesses muss das Walzgerüst eine oszillierende Bewegung – also eine hin- und hergehende Bewegung – ausführen. Um dies zu bewerkstelligen, ist meist ein Kurbeltrieb vorgesehen, der einen Kurbelarm mit mindestens einer Kröpfung und mit einem in Bezug auf den Lagerpunkt exzentrisch angeordneten Ausgleichsgewicht aufweist.To carry out the cold pilger rolling pro The rolling stand must perform an oscillating movement - that is, a reciprocating movement. In order to accomplish this, a crank mechanism is usually provided which has a crank arm with at least one crank and with a balance weight arranged eccentrically with respect to the bearing point.

In 2 ist schematisch der Aufbau eines Kaltpilgerwalzwerkes zu sehen, wobei allerdings lediglich die Kaltpilgerwalzen 12, 13 sowie die Elemente zum translatorischen und rotatorischen Antrieb des Rohres 1 angedeutet sind.In 2 the structure of a cold pilger rolling mill can be seen schematically, but only the cold pilger rolls 12 . 13 as well as the elements for translatory and rotary drive of the tube 1 are indicated.

Das Rohr 1 wird in bekannter Weise durch die Kaltpilgerwalzen 12 und 13 gewalzt, wie dies im Zusammenhang mit den 1a und 1b erläutert wurde. Das fertig gewalzte Rohr 1 soll eine Innenprofilierung 2 aufweisen, die sich schraubenförmig bzw. wendelförmig in Richtung L der Rohrachse 3 erstreckt.The pipe 1 is in a known manner through the cold pilgrim rollers 12 and 13 rolled like this in connection with the 1a and 1b was explained. The finished rolled pipe 1 should be an interior profiling 2 have, which are helical or helical in the direction L of the tube axis 3 extends.

Um dies zu erreichen, wird die innere Mantelfläche 4 des Rohres 1 über einen als Walzdorn fungierenden Stopfen 6 gewalzt, der im wesentlichen zylindrische Au ßenkontur hat, jedoch an seinem Außenumfang mit einem Negativprofil 5 versehen ist, das demjenigen der herzustellenden Innenprofilierung 2 entspricht.To achieve this, the inner surface area 4 of the pipe 1 via a plug that acts as a rolling mandrel 6 rolled, which has a substantially cylindrical outer contour, but on its outer circumference with a negative profile 5 is provided, that of the inner profile to be produced 2 equivalent.

Die translatorische und rotatorische Bewegung des Rohres 1 erfolgt durch einen Drehantrieb 8 für die Drehung des Rohres 1 bzw. durch einen translatorischen Antrieb 9 für die translatorische Bewegung des Rohres 1. In 2 sind die Elemente nur sehr schematisch skizziert.The translatory and rotary movement of the pipe 1 done by a rotary drive 8th for the rotation of the pipe 1 or by a translatory drive 9 for the translatory movement of the tube 1 , In 2 the elements are only sketched very schematically.

Der sich im Inneren des Rohres 1 befindliche Stopfen 6 ist gleichermaßen mit einem Drehantrieb 7 versehen. Alle drei Antriebe – nämlich der Drehantrieb 7 für die Drehung des Stopfens 6, der Drehantrieb 8 für die Drehung des Rohres 1 und der translatorische Antrieb 9 für die translatorische Bewegung des Rohres 1 – werden von einer gemeinsamen Steuerung bzw. Regelung 10 gesteuert bzw. geregelt. Dabei erfolgen die jeweiligen Antriebe so, dass der Stopfen 6 während des Walzprozesses so rotatorisch angetrieben wird, dass die axiale Fortschreitgeschwindigkeit des Gewindes bzw. der Wendel des Negativprofils 5 des Stopfens 6 in Richtung L der Rohrachse 3 der axialen Fortschreitgeschwindigkeit des Gewindes bzw. der Wendel der herzustellenden Innenprofilierung 2 in Richtung L der Rohrachse 3 entspricht.Which is inside the tube 1 plug 6 is equally with a rotary actuator 7 Mistake. All three drives - namely the rotary drive 7 for the rotation of the plug 6 , the rotary drive 8th for the rotation of the pipe 1 and the translational drive 9 for the translatory movement of the tube 1 - are from a common control or regulation 10 controlled or regulated. The respective drives are made so that the plug 6 is driven in rotation during the rolling process so that the axial advancement speed of the thread or the helix of the negative profile 5 of the stopper 6 in the direction L of the pipe axis 3 the axial advance speed of the thread or the helix of the inner profile to be produced 2 in the direction L of the pipe axis 3 equivalent.

Der als Innenwerkzeug fungierende Stopfen 6 wird – wie in den Figuren nicht näher illustriert ist – mittels einer Stange in einem Dornwiderlager axial stationär gehalten. Der Drehantrieb 7 des Stopfens 6 erfolgt also in der Weise, dass die Tangentialkomponente des Negativprofils 5 derjenigen der Innenprofilierung 2 am Ort des Stopfens 6 entspricht, unter Berücksichtigung der translatorischen Bewegung des Rohres 1 sowie dessen Drehbewegung.The plug that acts as an internal tool 6 is - as is not illustrated in more detail in the figures - held axially stationary by means of a rod in a mandrel abutment. The rotary drive 7 of the stopper 6 is done in such a way that the tangential component of the negative profile 5 that of the inner profiling 2 at the place of the stopper 6 corresponds, taking into account the translatory movement of the tube 1 as well as its rotational movement.

Die Zuordnung der Kalibrierung der Kaltpilgerwalzen 12 bzw. 13 einerseits und der Kalibrierung des Negativprofils 5 des Stopfens 6 andererseits sind dabei so ge wählt, dass im wesentlichen keine Streckung des Walzgutes im Bereich des Negativprofils 5 des Stopfens 6 erfolgt.The assignment of the calibration of the cold pilgrim rollers 12 respectively. 13 on the one hand and the calibration of the negative profile 5 of the stopper 6 on the other hand are chosen so that essentially no stretching of the rolling stock in the area of the negative profile 5 of the stopper 6 he follows.

Die Antriebe 7, 8 und 9 weisen dabei Servomotoren auf, die von der Steuerung bzw. Regelung 10 angesteuert werden.The drives 7 . 8th and 9 have servomotors that are controlled by the control system 10 can be controlled.

Die Drehung des Rohres 1 durch den Drehantrieb 8 kann dabei so gewählt werden, dass sie von der Drehung des Stopfens 6 mittels des Drehantriebs 7 subtrahiert wird, wodurch sich eine Minimierung des erforderlichen Drehwinkels bzw. der erforderlichen Drehgeschwindigkeit des Stopfens 6 ergibt.The rotation of the pipe 1 through the rotary drive 8th can be chosen so that it from the rotation of the plug 6 by means of the rotary drive 7 is subtracted, which minimizes the required angle of rotation or the required rotational speed of the plug 6 results.

Die Kalibergrundabwicklung der Walzen 12, 13 kann dabei so gewählt werden, dass die Profilgebung der Innenprofilierung in mehreren Walzschritten erfolgt.The basic caliber processing of the rolls 12 . 13 can be selected in such a way that the profiling of the inner profile takes place in several rolling steps.

Dem Negativprofil 5 am Stopfen 6 ist ein zylindrischer Abschnitt 11 ohne Profil vorgeschaltet, der eine Glättung der Vorrohrinnenoberfläche im wesentlichen ohne Streckung bewirkt.The negative profile 5 on the stopper 6 is a cylindrical section 11 upstream without a profile, which causes a smoothing of the inner tube surface essentially without stretching.

Der im Kaltpilgerwalzwerk ablaufende Arbeitszyklus wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 erläutert: Im Bereich des Einlauftotpunktes ET wird das Rohr 1 bei jeder Kurbelwellenumdrehung des Kaltpilgerwalzwerk-Antriebs vorgeschoben. Da das Rohr 1 während des Walzprozesses praktisch nicht gestreckt wird, entspricht die Vorschubgröße der erzeugten Rohrlänge je Hub. In diesem Bereich gibt es keinen Kontakt zwischen Walzgut und Walzwerkzeug. Gleichzeitig wird das Rohr 1 um einen üblichen Drehwinkel (z. B. 31°) um seine Rohrachse 3 gedreht. Synchron mit der Vorschubbewegung wird die Dornstange 14 mit dem mit dieser fest verbundenen Stopfen 6 so gedreht, dass die Überlagerung von Vorschubbewegung des Rohres, Drehung des Rohres und Drehung des Stopfens der Steigung des Gewindes bzw. der Wendel folgt.The work cycle running in the cold pilger mill is described below with reference to FIG 3 explained: The pipe is in the area of the inlet dead center ET 1 advanced with every crankshaft revolution of the cold pilger mill drive. Because the pipe 1 practically not stretched during the rolling process, the feed size corresponds to the tube length generated per stroke. There is no contact between the rolling stock and the rolling tool in this area. At the same time the pipe 1 around a normal angle of rotation (e.g. 31 °) around its pipe axis 3 turned. The mandrel bar is synchronized with the feed movement 14 with the plug firmly connected to it 6 rotated so that the superimposition of the feed movement of the pipe, rotation of the pipe and rotation of the plug follows the pitch of the thread or the helix.

Es folgt der Walzbereich, in dem die sich verjüngende Walzenkalibrierung das Walzgut zunehmend in das Negativprofil 5 drückt, wobei sich der Rohrquerschnitt nicht vermindert, d. h. es erfolgt keine Streckung des Walzgutes.This is followed by the rolling area in which the tapered roll calibration increasingly converts the rolling stock into the negative profile 5 presses, whereby the pipe cross-section does not decrease, ie there is no stretching of the rolling stock.

Am Ende der Umformstrecke erweitert sich das Walzgut wieder und gibt das Walzgut frei, wobei kurz hinter der Ablösestelle auch das Stopfenprofil endet.At the end of the forming section, the rolling stock expands again and releases the rolling stock, with the plug profile just behind the detachment point ends.

Im nun folgenden Bereich um den Auslauftotpunkt AT werden das Rohr 1 und der Stopfen 6 gemeinsam um einen Drehwinkel (z. B. 70°) gedreht, so dass auf dem Rückhub des Walzgerüstes in der Umformzone die Breitung ausgeglichen und ein Löseeffekt erzielt wird.In the following area around the outlet dead center AT the pipe 1 and the stopper 6 rotated together by an angle of rotation (e.g. 70 °) so that on the return stroke of the roll stand in the forming zone, the spread is equalized and a release effect is achieved.

Bei längeren, relativ dünnen Dornstangen wird hierbei schon die Drehung der Dornstange 14 begonnen, damit eine gewisse Torsionsvorspannung erzielt wird. Damit ist ein Arbeitszyklus beendet; der nächste schließt sich an.In the case of longer, relatively thin mandrel rods, the rotation of the mandrel rod is already sufficient 14 started so that a certain torsional preload is achieved. This concludes a work cycle; the next follows.

11
Rohrpipe
22
Innenprofilierunginternal profiling
33
Rohrachsepipe axis
44
inneren Mantelfläche des Rohresinner lateral surface of the pipe
55
Negativprofilnegative profile
66
StopfenPlug
77
Drehantrieb für die Drehung des Stopfensrotary drive for the Rotation of the plug
88th
Drehantrieb für die Drehung des Rohresrotary drive for the Rotation of the pipe
99
translatorischer Antrieb für die translatorischetranslational Drive for the translational
Bewegung des RohresMove of the pipe
1010
Steuerung oder Regelungcontrol or regulation
1111
zylindrischer Abschnitt des Stopfenscylindrical Section of the plug
1212
KaltpilgerwalzeCold pilger roll
1313
KaltpilgerwalzeCold pilger roll
1414
Dornstangemandrel
LL
Förderrichtung/Richtung der RohrachseConveying direction / direction the pipe axis
ETET
EinlauftotpunktEinlauftotpunkt
ATAT
AuslauftotpunktAuslauftotpunkt

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen eines Rohres (1) mit einer gewindeförmig oder wendelförmig verlaufenden Innenprofilierung (2) durch Kaltpilgern, bei dem das Rohr (1) in einem Kaltpilgerwalzwerk in Richtung (L) der Rohrachse (3) translatorisch bewegt wird und bei dem das Rohr (1) mit seiner inneren Mantelfläche (4) über einen ein der herzustellenden Innenprofilierung (2) entsprechendes Negativprofil (5) aufweisenden Stopfen (6) gewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (6) während des Kaltpilgerprozesses so rotatorisch angetrieben wird, dass die axiale Fortschreitgeschwindigkeit des Gewindes oder der Wendel seines Negativprofils (5) in Richtung (L) der Rohrachse (3) der axialen Fortschreitgeschwindigkeit des Gewindes oder der Wendel der herzustellenden Innenprofilierung (2) in Richtung (L) der Rohrachse (3) entspricht.Method of making a pipe ( 1 ) with a thread-shaped or helical inner profile ( 2 ) by cold pilgrims, in which the pipe ( 1 ) in a cold pilger mill in direction (L) of the pipe axis ( 3 ) is moved translationally and in which the tube ( 1 ) with its inner surface ( 4 ) via one of the inner profiles to be produced ( 2 ) corresponding negative profile ( 5 ) having stopper ( 6 ) is rolled, characterized in that the stopper ( 6 ) is driven in rotation during the cold pilgrim process so that the axial advancement speed of the thread or the helix of its negative profile ( 5 ) in the direction (L) of the pipe axis ( 3 ) the axial advancement speed of the thread or the helix of the inner profile to be produced ( 2 ) in the direction (L) of the pipe axis ( 3 ) corresponds. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (6) während des Kaltpilgerprozesses in Richtung (L) der Rohrachse (3) betrachtet axial stationär gehalten wird.A method according to claim 1, characterized in that the plug ( 6 ) during the cold pilgrim process in the direction (L) of the pipe axis ( 3 ) is held axially stationary. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) während des Kaltpilgerprozesses sowohl translatorisch als auch rotatorisch angetrieben wird, wobei die translatorische und die rotatori sche Antriebsbewegung des Rohres (1) mit der rotatorischen Antriebsbewegung des Stopfens (6) gesteuert oder geregelt abgeglichen wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the tube ( 1 ) is driven both translationally and rotationally during the cold pilgrim process, the translatory and rotatory drive movement of the tube ( 1 ) with the rotary drive movement of the plug ( 6 ) controlled or adjusted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierung der Kaltpilgerwalzen (12, 13) und die Kalibrierung des Negativprofils (5) des Stopfens (6) so gewählt sind, dass beim Kaltpilgern keine Streckung des Rohres (1) im axialen Bereich des Negativprofils (5) des Stopfens (6) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the calibration of the cold pilgrim rollers ( 12 . 13 ) and the calibration of the negative profile ( 5 ) of the stopper ( 6 ) are selected so that the pilgrims do not stretch the pipe ( 1 ) in the axial area of the negative profile ( 5 ) of the stopper ( 6 ) he follows. Vorrichtung zum Herstellen eines Rohres (1) mit einer gewindeförmig oder wendelförmig verlaufenden Innenprofilierung (2), in der das Rohr (1) in Richtung (L) der Rohrachse (3) translatorisch bewegt wird und in der das Rohr (1) mit seiner inneren Mantelfläche (4) über einen ein der herzustellenden Innenprofilierung (2) entsprechendes Negativprofil (5) aufweisenden Stopfen (6) gewalzt wird, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (6) mit einem Drehantrieb (7) in Verbindung steht.Device for manufacturing a pipe ( 1 ) with a thread-shaped or helical inner profile ( 2 ) in which the pipe ( 1 ) in the direction (L) of the pipe axis ( 3 ) is moved translationally and in which the tube ( 1 ) with its inner surface ( 4 ) via one of the inner profiles to be produced ( 2 ) corresponding negative profile ( 5 ) having stopper ( 6 ) is rolled to carry out the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stopper ( 6 ) with a rotary drive ( 7 ) is connected. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (6) axial ortsfest gelagert ist.Device according to claim 5, characterized in that the plug ( 6 ) is axially stationary. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen Drehantrieb (8) für die Drehung des Rohres (1) sowie einen translatorischen Antrieb (9) für die translatorische Bewegung des Rohres (1), wobei der Drehantrieb (7) des Stopfens (6), der Drehantrieb (8) des Rohres (1) und der translatorische Antrieb (9) des Rohres (1) von einer gemeinsamen Steuerung oder Regelung (10) angetrieben werden.Device according to claim 5 or 6, characterized by a rotary drive ( 8th ) for the rotation of the pipe ( 1 ) and a translational drive ( 9 ) for the translatory movement of the tube ( 1 ), the rotary drive ( 7 ) of the stopper ( 6 ), the rotary drive ( 8th ) of the pipe ( 1 ) and the translational drive ( 9 ) of the pipe ( 1 ) from a common control or regulation ( 10 ) are driven. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (6) eine Außenkontur aufweist, die im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the plug ( 6 ) has an outer contour that is substantially cylindrical. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (6) einen in Vorschubsrichtung des Rohres (1) betrachtet vorgelagerten zylindrischen Abschnitt (11) aufweist.Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the plug ( 6 ) one in the feed direction of the pipe ( 1 ) considers the upstream cylindrical section ( 11 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (7) des Stopfens (6), ein Drehantrieb (8) für die Drehung des Rohres (1) und/oder ein translatorischer Antrieb (9) für die translatorische Bewegung des Rohres (1) als Servomotor ausgebildet ist oder sind.Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the rotary drive ( 7 ) of the stopper ( 6 ), a rotary drive ( 8th ) for the rotation of the pipe ( 1 ) and / or a translational drive ( 9 ) for the translatory movement of the tube ( 1 ) is or are designed as a servo motor.
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