DE1652599A1 - Method of forming thread-like internal ribs in a pipe - Google Patents

Method of forming thread-like internal ribs in a pipe

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DE1652599A1
DE1652599A1 DE19681652599 DE1652599A DE1652599A1 DE 1652599 A1 DE1652599 A1 DE 1652599A1 DE 19681652599 DE19681652599 DE 19681652599 DE 1652599 A DE1652599 A DE 1652599A DE 1652599 A1 DE1652599 A1 DE 1652599A1
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Makoto Hashimoto
Takashi Konno
Sosi Miyahara
Tatsuya Mochizuki
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Dipl.-Ing.LniP.V/ßberDipl.-Ing.LniP.V / ßber

München 2, Rosental 7
Tel. 261989Munich 2, Rosental 7
Tel. 261989

113. Mä113. Mä

ärzdoctor

Nippon KOKAN mkffSüf/// k/ M/s-UA Nippon KOKAN mkffSüf /// k / M / s-UA

Tokio/JapanTokyo / Japan

Verfahren zum Ausbilden gewindeartiger Innenrippen in einem RohrMethod for forming thread-like internal ribs in a pipe

Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren zum Ausbilden gewindeartig geführter Innenrippen in Metallrohren und insbesondere auf ein hierfür geeignetes Kaltziehverfahren.The invention relates to a novel method for forming thread-like guided inner ribs in metal pipes and in particular a cold drawing process suitable for this purpose.

Mit gewindeartig geführten Innenrippen versehene Metallrohre dieser Art sind in der US-amerikanischen Patentschrift
3 008 494 sowie auch in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 24 229/66 beschrieben und es ist nach dem Stand der Technik bekannt, daß auf diesem Wege ein ausgezeichnetes Wärmeaustauschverhalten erzielt werden kann.Metal tubes of this type provided with internal ribs guided in the manner of a thread are disclosed in the US patent
3 008 494 and also in Japanese utility model publication 24 229/66 and it is known from the prior art that excellent heat exchange behavior can be achieved in this way.

Nach dem bekannten Stand der Technik sind mit Innenrippen versehene Stahlrohre bislang für gewöhnlich mit Hilfe des übliohen Drehvorgangs hergestellt worden, was sich äußerst nachteilig in
höheren Herstellungskosten auswirkt, die durch die geringe Produktionsleistung bei gerippten Stahlrohren und durch die hohen Materialverluete beim Drehen bedingt sind. Das Verfahren und die Vorrichtung,According to the known state of the art, steel pipes provided with inner ribs have so far usually been produced with the help of the usual turning process, which is extremely disadvantageous in
higher manufacturing costs, which are due to the low production output of ribbed steel tubes and the high material losses when turning. The method and the device,

diethe

10 9 811/0383 BAD ORFGINAl10 9 811/0383 BAD ORFGINAl

die in der japanischen Patentschrift 16 O46/66 beschrieben sind, sollten für diesen Mangel Abhilfe schaffen. Indessen ist aber bei der in der vorbezeichneten japanischen Patentschrift l6 046/66 beschriebenen Erfindung nicht nur die Vorrichtung von kompliziertem Aufbau, sondern es hat sich im Versuch auch gezeigt, daß es sehr schwierig ist, die Umlaufgeschwindigkeit auf die Änderung der Ziehgeschwindigkeit für das Mutterrohr und diese auf die erforderliche Ganghöhe der gewindeartig geführten Rippe abzustimmen.described in Japanese Patent 16 O46 / 66, should remedy this deficiency. In the meantime, however, in the aforementioned Japanese patent specification 16 046/66 described invention not only the device of complicated structure, but it has also been shown in the experiment that it is very is difficult to change the speed of rotation of the drawing speed for the mother pipe and this to match the required pitch of the thread-like guided rib.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese Mangel dadurch auszuschalten, daß zusätzlich eine Lagervorrichtung für die Dornstange vorgesehen wird, um eine Kraftkomponente auszunutzen, die beim Ziehen des Mutterrohrs durch einen Ziehtrichter oder ein Ziehwerkzeug an der gewindeartigen Rille in Erscheinung tritt, so daß die Notwendigkeit entfällt, den Dorn oder die Drehbankspindel mit konstantem Drehmoment in Umlauf zu versetzen, wie dies in der vorerwähnten Patentschrift l6 046/66 beschrieben ist. Diese Kraftkomponente bewirkt, daß sich der Dorn mit der geeigneten Geschwindigkeit dreht, so daß es nun nicht mehr erforderlich ist, den Dorn mit gleichbleibendem Drehmoment von außen her in Umdrehung zu versetzen.The object of the invention is to eliminate this deficiency by that in addition a storage device for the mandrel bar is provided in order to utilize a force component that occurs when pulling the mother pipe through a pulling funnel or a pulling tool occurs at the thread-like groove so that the No need to use the mandrel or the lathe spindle with constant To put torque in circulation, as described in the aforementioned patent 16 046/66. This force component causes the mandrel to rotate at the appropriate speed so that it is no longer necessary to carry the mandrel with it to set a constant torque from the outside in rotation.

Die Erfindung hat zur Hauptaufgabe, unter Zuhilfenahme von einfachen zusätzlichen Hilfseinrichtungen gewindeartig geführte Innenrippen in einem Rohr auszubilden. Gemäß der Erfindung genügt es vollauf, an der üblichen Röhrenziehbank zusätzlich nur eine Lagervorrichtung vorzusehen, um dem Rechnung zu tragen, so daß ein beträchtlicher apparativer Aufwand eingespart werden kann.The main object of the invention is to use guided in a thread-like manner by simple additional auxiliary equipment Form inner ribs in a tube. According to the invention, it is completely sufficient to add just one on the usual tube drawing bench Provide storage device to take this into account, so that a considerable expenditure on equipment can be saved.

Daneben hat die Erfindung zur Aufgabe, gewindeartig geführte Innenrippen von besserer Beachaffenheit durch völlig gleichmäßig ablaufende Arbeitsvorgänge zu schaffen. Im Unterschied zu demIn addition, the invention has for its object to provide thread-like guided inner ribs with a better beach quality by being completely uniform to create ongoing work processes. In contrast to that

»j apanisehen “ Yes, see

- - 1098 11/0 383 ftAft «o,„- - 1098 11/0 383 ftAft " o ,"

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-5- 1bb2599-5- 1bb2599

japanischen Patent l6 046/66 10t im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit gegeben, den Dorn entsprechend der jeweiligen Ziehgeschwindigkeit mit der geeigneten Umdrehungsgeschwindigkeit und gleichmäßig umlaufen zu lassen, ohne daß es hierzu erforderlich wäre, eine Feineinstellung vorzunehmen.Japanese patent 16 046/66 10t within the scope of the invention the possibility given, the mandrel according to the respective drawing speed with the appropriate speed of rotation and evenly to circulate without it being necessary to make a fine adjustment.

Die obigen und weitere Ziele der Erfindung ergeben sich mit größerer Deutlichkeit aus dem Zusammenhang der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigegebenen Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigensThe above and other objects of the invention will appear more clearly from the context of the following Description in conjunction with the accompanying drawings. Show in the drawings

Figur 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens?Figure 1 is a partially sectioned side view of a device for performing the method according to the invention?

Figur 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens?Figure 2 is a partially sectioned side view of another Device for carrying out the method according to the invention?

Figur 3 eine teilgeschnittene Seitenansicht noch einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens» undFigure 3 is a partially sectioned side view of another further device for carrying out the method according to the invention » and

Figur 4 eine Querschnittsansicht eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit gewindeartigen Innenrippen versehenen Rohres.Figure 4 is a cross-sectional view of one according to the invention Process with thread-like inner ribs provided pipe.

In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau einer erfindungsgemäßen Anordnung wiedergegeben, wobei in der Darstellung ein Mutterrohr 1, ein mit Bippen versehener Teil 2 des Rohres, ein Ziehwerkzeug oder Ziehtrichter 3, ein Dorn 4, ein Lager oder eine Lagervorrichtung 5 für eine Dornstange 9 und eine Tragvorrichtung 10 für die Dornstange gezeigt sind. Eine Spiralrille mit der erforderlichen Steigung und Teilung ist zuvor in die Oberfläche eines Dorne 4 eingearbeitet worden. Wird nun das Mutterrohr 1, in das der Dorn eingeführt ist, mit Hilfe einer üblichen (nicht dargestellten) Einspann-In Figure 1, the basic structure of an arrangement according to the invention is shown, with a mother pipe in the representation 1, a ribbed part 2 of the pipe, a drawing tool or drawing funnel 3, a mandrel 4, a bearing or a storage device 5 for a mandrel bar 9 and a support device 10 for the mandrel bar are shown. A spiral groove with the required pitch and pitch is worked into the surface of a mandrel 4 beforehand been. If now the mother tube 1, into which the mandrel is inserted, with the help of a conventional (not shown) clamping

109811/0383 vorrichtung109811/0383 device

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

-4- I b b ^ 5 9 9-4- I b b ^ 5 9 9

vorrichtung oder Zange durch den Ziehtrichter 3 hindurchgezogen, so treten zwischen dem Ziehtrichter und dem Mutterrohr starke Reibungskräfte auf, die in Form einer zum Erzeugen einer Drehbewegung geeigneten Komponente auch an die Spiralrille angelegt werden. Bei einer entsprechenden, freidrehbaren Anordnung, mit deren Hilfe diese drehend wirkende Kraftkomponente zum Tragen gebracht wird, kann die Dornstange 9 dementsprechend ohne weiteres in Umdrehung versetzt werden. Diese Drehbewegung kann durch eine Lageranordnung oder Lagervorrichtung 5 ermöglicht werden, die in Form einer üblichen Freilaufvorrichtung ausgebildet ist. Figur 4 zeigt beispielartig ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestelltes Rohr mit gewindeartig ausgebildeter Innenfläche, das eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit aufweist, wobei das zum Ausbilden der Rippen benutzte Werkzeug oder andere Teile bei der Herstellung nicht im mindesten überbeansprucht werden.device or pliers pulled through the drawing funnel 3, so strong frictional forces occur between the drawing funnel and the mother tube, which are suitable in the form of a rotary movement Component can also be placed on the spiral groove. With a corresponding, freely rotatable arrangement, with the help of which it rotates acting force component is brought to bear, the Mandrel bar 9 is accordingly readily rotated will. This rotary movement can be made possible by a bearing arrangement or bearing device 5, which is in the form of a conventional freewheel device is trained. FIG. 4 shows an example of a method according to the invention and the device according to the invention manufactured pipe with a thread-like formed inner surface, which has an excellent surface quality, wherein the tool or other parts used to form the ribs are not in the least overstrained during manufacture.

In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform einer im Rahmen der Erfindung verwendeten Vorrichtung gezeigt. Während in der Darstellung der Figur 1 die Dornstange das frei drehbare Teil ist, ist bei der Anordnung der Figur 2 die Ziehvorrichtung mit frei drehbaren Teilen ausgebildet. Die Dornstange ist demgemäß mit der Tragvorrichtung 10 fest verbunden. In dieser Zeichnung ist mit der Bezugszahl 7 eine frei drehbare Einspannvorrichtung oder Zange für das Ende des Mutterrohrs bezeichnet. Die freie Drehbarkeit der Einspannvorrichtung wird durch ein Lager oder durch eine Lagervorrichtung in einem geeigneten Gehäuse 12 vermittelt. Die Bezugszahl 11 bezeichnet ein geeignetes Gehäuse, das die freie Drehbarkeit des Ziehtrichters 3 auf einem Lager oder einer Lagervorrichtung 6 gewährleistet. Falls also eine geeignete (nicht dargestellte) Zugantriebsvorrichtung betätigt wird, um dem Gehäuse 12 einen Vorschub in Rich-In Figure 2, a further embodiment of a device used in the context of the invention is shown. While in the Representation of Figure 1, the mandrel bar is the freely rotatable part, in the arrangement of Figure 2, the pulling device is freely rotatable Share trained. The mandrel bar is accordingly firmly connected to the support device 10. In this drawing, the Reference number 7 a freely rotatable jig or pliers for denotes the end of the mother pipe. The free rotation of the jig is mediated by a bearing or by a storage device in a suitable housing 12. The reference number 11 denotes a suitable housing which ensures the free rotation of the drawing funnel 3 on a bearing or a bearing device 6. So if a suitable (not shown) traction drive device is actuated to feed the housing 12 in the direction

10 9 8 11/038?10 9 8 11/038?

BAD OBiGlNAUBAD OBiGlNAU

- 5 - f b b 2 b Β 9- 5 - f b b 2 b Β 9

tung des Pfeils zu erteilen, so tritt an der Spiralrille des Dorns die drehend wirkende Kraftkomponente auf. Durch diese im Sinne der Erzeugung einer Drehbewegung angelegte Komponente wird dann einerseits das Rohr in der Einspannvorrichtung in Drehung versetzt, während gleichzeitig der Ziehtrichter 3 zn einer entsprechenden Drehbewegung betätigt wird, so daß die gewindeartige Innenrippe ohne Schwierigkeiten in dem Rohr ausgeformt werden kann.direction of the arrow, the rotating force component occurs on the spiral groove of the mandrel. This component, which is applied in the sense of generating a rotary movement, then sets the pipe in the clamping device in rotation, while at the same time the drawing funnel 3 is actuated with a corresponding rotary movement, so that the thread-like inner rib can be formed in the pipe without difficulty.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer im Rahmen der Erfindung in Anwendung kommenden Anordnung, für die der freibewegliche Bohrstöpsel oder freibewegliche Dorn kennzeichnend ist, der in der Zeichnung mit der Bezugszahl 8 versehen ist. Dieser Bohrstöpsel weist eine Spiralrille ähnlich dem Dorn der obigen Ausführungsbeispiele auf, wobei jedoch kein tragendes Organ wie die Dornstange vorgesehen ist. Wird das Mutterrohr 1 durch den Ziehtrichter gezogen, so wird der freibewegliche Bohrstöpsei 8 ebenfalls durch die an der Spiralrille auftretende Drehkraftkomponente in Umdrehungen versetzt.FIG. 3 shows a further embodiment of an arrangement used within the scope of the invention, for which the freely movable drill plug or freely movable mandrel, which is provided with the reference number 8 in the drawing, is characteristic. This drill plug has a spiral groove similar to the mandrel of the above exemplary embodiments, but no supporting element such as the mandrel rod is provided. If the mother tube 1 is pulled through the drawing funnel , the freely movable drill plug 8 is also set in revolutions by the rotational force component occurring at the spiral groove.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, ist es für das erfindungsgemäße Verfahren und für die diesem dienenden Anordnungen kennzeichnend, daß der Bohrdorn, der Bohrstöpsel beziehungsweise der Ziehtrichter als frei drehbare Teile ausgebildet sind, so daß es nicht erforderlich ist, den Dorn von außen her mit konstantem Drehmoment in Drehung zu versetzen. Auch kann die Erfindung nicht nur für Röhrenziehbänke Anwendung finden, sondern auch für die üblichen Kaltreduzierwalzwerke. As can be seen from the above description, it is characteristic of the method according to the invention and the arrangements serving it that the drill mandrel, the drill plug or the pulling funnel are designed as freely rotatable parts, so that it is not necessary to remove the mandrel from the outside to set in rotation with constant torque. The invention can also be used not only for tube drawing benches, but also for the usual cold-reducing mills.

Aus dem obigen geht hervor, daß durch die Erfindung ein neuartig·· Verfahren und dazugehörige Anordnungen geschaffen werden, die geeignet sind, Rohre bei geringem Aufwand mit gewindeartig geführten Innenrippen von hervorragender Beschaffenheit zu versehen, It emerges from the above that the invention creates a novel method and associated arrangements which are suitable for providing pipes with thread-like internal ribs of excellent quality with little effort,

109811/0383 wobei 109811/0383 where

0Bi6lNAu 0Bi6lN Au

■1 6 b 2 5 9 9■ 1 6 b 2 5 9 9

wobei an den üblichen Ziehbänken lediglich geringfügige Abänderungen vorgenommen zu werden brauchen.with only minor changes to the usual draw benches need to be made.

Zur Beschreibung der Erfindung wurden einige Ausführungsbeispiele herangezogen, doch sind diese nicht in einem einschränkenden Sinn aufzufassen, da Abänderungen und Modifikationen möglich sind, die gleichfalls in den fiahmen der Erfindung fallen.A few exemplary embodiments have been used to describe the invention used, but these are not to be construed in a restrictive sense, since changes and modifications are possible which also fall within the scope of the invention.

Pat«nt*ngprüoh«Pat "nt * ngprüoh"

109811/0383109811/0383

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (2)

Patentansprü eheClaims before 1. 'vorfahren sum Ausbilden gewindeartig geführter Innenrippen in einem Metallrohr durch Hindurchführen des Rohres durch einen von einem Ziehtrichter und einem mit einer Spiralrille versehenen Dorn bestimmten Durchlaßhals, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt der Anordnung des Dorns (4) zu freier Drehbarkeit unter dem Einfluß einer ia Sinne der Erzeugung einer Drehbewegung angelegten, an der Spiralrille auftretenden Komponente der zwischen dem Ziehtrichter (3) und dem Mutterrohr (l) erzeugten Reibungskraft, wobei das Anlegen einer anderen Kraft zur Erzeugung eines konstanten Drehmoments nicht erforderlich ist.1. 'vorfahren sum Forming thread-like guided inner ribs in one Metal pipe determined by passing the pipe through a mandrel provided with a drawing funnel and a spiral groove Passage neck, characterized by the process step of the arrangement of the mandrel (4) to be freely rotatable under the influence of a general sense of generating a rotary movement applied to the spiral groove occurring component of the between the drawing funnel (3) and the mother pipe (l) generated frictional force, the application of a other force to generate a constant torque is not required. 2. Verfahren zum Ausbilden gewindeartig geführter Innenrippen in einem ITetallrohr durch Hindurchführen des Rohres durch einen von einem Ziehtrichter und einem mit einer Spiralrille versehenen Dorn bestimmten Durchlaßhals, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt der Anordnung des Ziehtrichters (3) und des Mutterrohres (l) zu freier Drehbarkeit unter dem Einfluß einer im Sinne der Erzeugung einer Drehbewegung angelegten, an der Spiralrille der mit einem stationären Teil (1O) fest verbundenen Dornstange (9) auftretenden Komponente der zwischen dem Ziehtrichter (3) und dem Mutterrohr (l) erzeugten Reibungskraft. 2. A method for forming thread-like guided inner ribs in a metal tube by passing the tube through a throat defined by a drawing funnel and a mandrel provided with a spiral groove, characterized by the process step of arranging the drawing funnel (3) and the mother tube (l) for free rotation under the influence of a component of the frictional force generated between the drawing funnel (3) and the mother tube (1) occurring on the spiral groove of the mandrel bar (9) firmly connected to a stationary part (10), applied in the sense of generating a rotary movement. 3· Verfahren zum Ausbilden gewindeartig geführter Innenrippen in einem Metallrohr durch Hindurchführen des Rohres durch einen von einem Ziehtrichter und einem mit einer Spiralrille versehenen Dorn bestimmten Durchlaßhals, gekennzeichnet durch den Verfahrensscliritt der Anordnung des Dorns (θ) zu freier Beweglichkeit ohne tragende Organe und zu freier Drehbarkeit unter dem Einfluß einer im Sinne der Erzeugung einer Drehbewegung angelegten, an der Spiralrille des freibeweg-3 · Process for forming thread-like guided inner ribs in one Metal pipe by passing the pipe through one of one Drawing funnel and a throat provided with a spiral groove, characterized by the procedural step of the arrangement of the mandrel (θ) to free mobility without supporting organs and to free rotatability under the influence of one in the sense of generation a rotary motion applied to the spiral groove of the free-moving lichenlichen 1 0 9 8 1 1 / 0 3 8 31 0 9 8 1 1/0 3 8 3 ßAO OBlGlNAl- ßA O OBlGlNAl- lichen Dorns (8) auftretenden Komponente der zwischen dem Ziehtrichter (3) und dem Mutterrohr (l) erzeugten Reibungskraft.union mandrel (8) occurring component of the between the drawing funnel (3) and the mother pipe (1) generated frictional force. 1 0 9 Ϊ, 1 1 / (l ? 8 .»1 0 9 Ϊ, 1 1 / (l? 8. » LeerseiteBlank page
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