DE19612002C1

DE19612002C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren

Info

Publication number: DE19612002C1
Application number: DE1996112002
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Stinnertz; Werner Dipl Ing Haehnel
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2016-03-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, insbesondere Kupferrohren, zur Querschnittsverminderung in einer Ziehstufe mittels das Werkstück am äußeren Umfang greifender Ziehaggregate, beispielsweise mit zwei alternierend bewegten Spannschlitten, mit deren Hilfe das Werkstück kontinuierlich in einer Ziehebene durch den Ziehaggregaten zugeordnete Ziehringe gezogen wird.

Dies ist aus der DE 28 06 380 B2 bekannt.

Die gattungsgemäß beschriebenen Vorrichtungen sind beispielsweise als Konti- Ziehmaschinen bekannt und werden vorzugsweise für Kupferrohre mit zwei alternierend wirkenden Ziehschlitten eingesetzt. Um den Ziehprozeß einzuleiten ist es nach dem Stand der Technik üblich, den angespitzten Rohranfang, die sogenannte Angel, in mehreren Schritten soweit auszuziehen, bis die eigentlichen Zieheinrichtungen in der Lage sind, das Rohr mit den Klemmbacken des ersten Ziehwagens voll zu erfassen, um die volle Ziehkraft auf das Rohr aufbringen zu können. Naturgemäß ist dieser Vorgang mit Verlustzeiten verbunden und stellt eine deutliche Beschränkung der Leistungsfähigkeit bekannter Konti-Ziehmaschinen dar. Darüber hinaus müssen den bekannten Maschinen Hilfseinrichtungen zugeordnet sein, die innerhalb des Zyklus für das Ziehen eines Rohres zum Einsatz kommen und die Anlage nicht nur verkomplizieren und damit verteuern, sondern auch in ihrer Leistungsfähigkeit behindern.

Ausgehend von einem gattungsgemäß beschriebenen Verfahren und einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Produktivität des Ziehverfahrens zu erhöhen und gleichzeitig die Leistungsbeschränkungen der bekannten Vorrichtungsbauteile zu verringern.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß in einer separaten Zieheinrichtung in einer der Hauptziehebene benachbarten Hilfsziehebene nach Setzen eines Ziehstopfens der zuvor zu einer Angel verpreßte Rohranfang in einem Hilfsziehring auf eine definierte Länge vorgezogen wird, bevor der so vorbereitete Rohranfang durch den Ziehring des der Hauptziehebene hindurch in den Bereich des zweiten Ziehaggregates geführt und nach Greifen des ersten Ziehaggregates mit vollem Zug in beiden Ziehaggregaten beaufschlagt wird.

Kern der vorliegenden Erfindung ist es, neben der Ziehebene zur Durchführung des Ziehprozesses eine Hilfsziehebene mit separater Zieheinrichtung vorzusehen, die den Rohranfang auf einer definierten Länge vorzieht. Durch Schaffung dieser Hilfsziehebene neben der Hauptziehebene läßt sich die Rüstzeit deutlich minimieren. Es können kürzere Zykluszeiten eingehalten werden, was eine Produktionserhöhung und eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Ziehprozesses bedeutet. Gleichzeitig wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Gefahr von Rohrreißern und Störungen dadurch reduziert, daß in der Hauptziehebene ein nur einmaliges Anziehen des Rohranfanges erfolgt und nicht, wie es beim Stand der Technik üblich ist, der Rohranfang intermittierend in der Hauptzieheinrichtung gezogen wird, bis die eigentlichen Zieheinrichtungen wirksam werden kann.

Vorzugsweise ist ein Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die unmittelbar hintereinanderfolgenden Verfahrensschritte, die im Patentanspruch 2 mit a) bis h) definiert sind.

In einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Länge des vorgezogenen Rohranfanges so gewählt wird, daß spätestens nach dem Greifen des ersten Ziehaggregates gemäß Merkmal g) in Anspruch 2 der Rohranfang im Bereich des zweiten Ziehaggregates zu liegen kommt. Die Länge des vorgezogenen Rohranfanges ist also so bemessen, daß die Hauptzieheinrichtung sofort die volle Ziehkraft auf das Rohr übertragen und somit unmittelbar und ohne Unterbrechung der kontinuierliche Ziehvorgang in der Hauptziehebene beginnen kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß nach dem Vorziehen des Rohranfanges das Abtrennen der Angel in der Hilfsziehebene erfolgt. Das Abtrennen der Angel außerhalb der Hauptziehebene dient ebenfalls dazu, das Rohr mit dem vorgezogenen Rohranfang so vorzubereiten, daß es in der Hauptziehebene sofort prozeßmäßig bearbeitet werden kann.

Um mehrere Züge auf einer Konti-Ziehmaschine nach der Erfindung hintereinander ohne zusätzliches Stopfensetzen zu ermöglichen, wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß in der Hilfsziehebene mehrere Stopfen für aufeinanderfolgende Züge gesetzt werden. Das Setzen mehrerer unterschiedlich großer Stopfen ist an sich bekannt und wird nach der Erfindung außerhalb der Hauptziehebene vorgenommen, so daß selbst mehrere Züge ohne Zeitverlust und damit zur Produktionserhöhung durchgeführt werden können.

Es hat sich als günstig erwiesen, das Anpassen der Angel, das Setzen des bzw. der Stopfen und das Vorziehen des Rohranfanges in ein und derselben Linie der Hilfsziehebene durchzuführen. Unmittelbar neben der Konti-Ziehmaschine erfolgt also die Vorbereitung des zu ziehenden Rohres hintereinander, so daß in einer Vorbereitungsstation alle durchzuführenden Arbeiten vereinigt werden. Günstigerweise ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der vorgezogene Rohranfang im Durchmesser um 0,05 bis 0,1 mm kleiner als der Durchmesser des Hauptziehringes gezogen wird. Dieser Vorschlag dient dazu, das Einführen des vorgezogenen Rohres in den Hauptziehring zu erleichtern, was speziell dann von Bedeutung ist, wenn die Angel in der Vorbereitungsstation der Hilfsziehebene abgeschnitten wurde.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Ziehaggregat in einer benachbarten Vorbereitungsstation ein Hilfsziehaggregat zugeordnet ist, das aus einem Hilfsziehring mit einer Greifeinrichtung für die Angel des Rohranfanges besteht. In einer Ausgestaltung dieser Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Greifeinrichtung an einem in Rohrlängsachsrichtung einfahrbaren Hydraulikzylinder angeordnet ist, dessen Hub mindestens der Länge des vorzuziehenden Rohranfanges entspricht. Dieser Hydraulikzylinder ist ein einfaches Bauteil, das in der Vorbereitungsstation konstruktiv einfach anzuordnen ist, weil ein Herausführen oder Herausschwenken, wie beim Stand der Technik in der Hauptziehebene erforderlich ist, entfällt.

Vorzugsweise ist nach einem weiteren ausgestaltenden Merkmal der Erfindung in Linie mit dem Hilfsziehaggregat eine Vorrichtung zum Anpressen und zum Abtrennen der Angel vorgesehen. Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt, nicht jedoch innerhalb einer Vorbereitungsstation neben dem eigentlichen Ziehaggregat.

In Linie mit dem Hilfsziehaggregat kann die Vorrichtung zum Setzen eines oder mehrerer Stopfen vorgesehen sein.

Insgesamt ist mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der dazu vorgeschlagenen Vorrichtung eine Minimierung der Rüstzeiten zum Ziehen von Rohren, insbesondere Kupferrohren, zu erreichen, so daß die Produktionserhöhung infolge der verkürzten Zykluszeiten deutlich ist und damit die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage verbessert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch das Setzen der Angel und des Stopfens,

Fig. 2 das Angeln des vorbereiteten Rohres hinter einer Hilfsziehdüse,

Fig. 3 den vorgezogenen Rohranfang,

Fig. 4 das Einführen des Rohranfanges in das Hauptziehaggregat, und

Fig. 5 den Start des Ziehprozesses.

In Fig. 1 werden mit einer nicht dargestellten Vorrichtung in das Rohr R zwei Dellen 1.3 von außen eingedrückt, vor die der Stopfen 1.2 nach Schmieren des Rohrinneren gesetzt wird. Der Rohranfang wird zu einer Angel 1.1 gepreßt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die Angel 1.1 durch eine Hilfsziehdüse 2.1 geschoben und von dem Greifer 2.2 erfaßt. Durch Ziehen der Angel 1.1 mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 2.3 wird der Stopfen 1.2 vor die Hilfsziehdüse 2.1 gezogen und im weiteren Ziehen der Angel 1.1 der Rohranfang durch die Hilfsziehdüse 2.1 vorgezogen. Nach beendetem Ziehvorgang, d. h. wenn der Hydraulikzylinder 2.3 seine Hubendstellung erreicht hat, wird der Greifer 2.2 gelöst, und das Rohr R mit dem vorgezogenen Rohrdurchmesser 3.1 wird entgegen der Ziehrichtung aus der Hilfsziehdüse 2.1 herausgezogen.

In Fig. 3 ist das Rohr R mit dem vorgezogenen Rohrdurchmesser 3.1 dargestellt, wobei die Angel 1.1 noch vorhanden ist. Diese Angel 1.1 kann an dieser Stelle abgetrennt werden oder zusammen mit dem vorgezogenen Rohrdurchmesser 3.1 in die Hauptziehebene umgesetzt werden, in der die Konti-Ziehmaschine 4.1 angeordnet ist.

In Fig. 4 ist grob schematisch die Konti-Ziehmaschine 4.1 dargestellt, in der die Hauptziehdüse 4.2 angeordnet ist. Der vorgezogene Rohrdurchmesser 3.1 wird nun durch die Hauptziehdüse 4.2 geschoben, bis der Stopfen 1.2 vor der Hauptziehdüse 4.2 liegt. Die Spannbacken des ersten Ziehaggregats 4.3 werden geschlossen und das Rohr R wird angezogen. Die Spannbacken im zweiten Ziehaggregat 4.4 bleiben geöffnet.

Wie in Fig. 5 erkennbar, liegt nach einem Hub des ersten Spannschlittens 5.1 der vorgezogene Rohrdurchmesser im zweiten Spannschlitten 5.2, dessen Spannbacken nun geschlossen werden, während die Spannbacken des ersten Spannschlittens 5.1 geöffnet werden. Nun kann der Spannschlitten 5.2 das Rohr weiterziehen, so daß der kontinuierliche Ziehprozeß erfolgen kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muß nur einmal die Haftreibung zwischen Stopfen, Rohr und Ziehdüse überwunden werden. Wichtig ist, daß die benötigte Vorziehlänge des vorgezogenen Rohrdurchmessers 3.1 (Fig. 3) so gewählt ist, daß das Ziehaggregat 4.3 (Fig. 4) bzw. 5.1 (Fig. 5) nach einem einzigen Zug den Anfang in den Spannbereich des Ziehaggregats 4.4 (Fig. 4) bzw. 5.2 (Fig. 5) liegt.

Claims

1. Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, insbesondere Kupferrohren, zur Querschnittsverminderung in einer Ziehstufe mittels das Werkstück am äußeren Umfang greifender Ziehaggregate, beispielsweise mit zwei alternierend bewegten Spannschlitten, mit deren Hilfe das Werkstück kontinuierlich in einer Ziehebene durch den Ziehaggregaten zugeordnete Ziehringe gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer separaten Zieheinrichtung in einer der Hauptziehebene benachbarten Hilfsziehebene nach Setzen eines Ziehstopfens der zuvor zu einer Angel verpreßte Rohranfang in einem Hilfsziehring auf eine definierte Länge vorgezogen wird, bevor der so vorbereitete Rohranfang durch den Ziehring des der Hauptziehebene hindurch in den Bereich des zweiten Ziehaggregates geführt und nach Greifen des ersten Ziehaggregates mit vollem Zug in beiden Ziehaggregaten beaufschlagt wird.

2. Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Abfolge folgender Verfahrensschritte:

a. der Rohranfang des zu ziehenden Rohres wird in einer Hilfsziehebene mit mindestens einer Eindellung hinter dem in das Rohr eingesetzten Ziehstopfen versehen,
b. der Rohranfang wird zu einer Angel verpreßt,
c. die Angel des vorbereiteten Rohranfanges wird durch eine Hilfsziehdüse geschoben und von einem Greifer erfaßt,
d. der Greifer zieht den Rohranfang bei an dem Hilfsziehring anliegendem Stopfen um einen definierten Weg und gleichzeitiger Durchmesser reduktion in Längsachsrichtung durch die Hilfsziehdüse,
e. nach Beendigung des Hilfsziehvorganges wird das vorgezogene Rohr entgegen der Ziehrichtung aus dem Hilfsziehring gezogen,
f. das vorgezogene Rohr wird in die Hauptziehebene überführt und in den Hauptziehring eingeschoben, bis der Stopfen vor dem Hauptziehring liegt,
g. das erste Ziehaggregate ergreift das vorgezogene Rohr und führt den Rohranfang in das geöffnete zweite Ziehaggregat,
h. das zweite Ziehaggregat faßt das Rohr und der kontinuierliche Ziehprozeß setzt sich fort.

3. Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des vorgezogenen Rohranfanges so gewählt wird, daß spätestens nach dem Greifen des ersten Ziehaggregates gemäß Merkmal g. der Rohranfang im Bereich des zweiten Ziehaggregates zu liegen kommt.

4. Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vorziehen des Rohranfanges das Abtrennen der Angel in der Hilfsziehebene erfolgt.

5. Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hilfsziehebene mehrere Stopfen für aufeinanderfolgende Züge gesetzt werden.

6. Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpressen der Angel, das Setzen des bzw. der Stopfen und das Vorziehen des Rohranfanges in ein und derselben Linie in der Hilfsziehebene erfolgt.

7. Verfahren zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgezogene Rohranfang im Durchmesser um 0,05 bis 0,1 mm kleiner als der Durchmesser des Hauptziehringes gezogen wird.

8. Vorrichtung zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, insbesondere Kupferrohren, zur Querschnittsverminderung in einer Ziehstufe mittels das Werkstück am äußeren Umfang greifender Ziehaggregate, beispielsweise mit zwei alternierend bewegten Spannschlitten, mit deren Hilfe das Werkstück kontinuierlich in einer Ziehebene durch den Ziehaggregaten zugeordnete Ziehringe gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß den Ziehaggregaten (4.3. 4.4) in einer benachbarten Vorbereitungsstation ein Hilfsziehaggregat zugeordnet ist, das aus einem Hilfsziehring (2.1) mit einer Greifeinrichtung (2.2) für die Angel der Rohranfanges besteht.

9. Vorrichtung zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (2.2) an einem in Rohrlängsachsrichtung einfahrbaren Hydraulikzylinder (2.3) angeordnet ist, dessen Hub mindestens der Länge des vorzuziehenden Rohranfanges entspricht.

10. Vorrichtung zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Linie mit dem Hilfsziehaggregat eine Vorrichtung zum Anpressen und zum Abtrennen der Angel vorgesehen ist.

11. Vorrichtung zum Ziehen von langgestreckten metallischen Rohren, nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Linie mit dem Hilfsziehaggregat eine Vorrichtung zum Setzen eines oder mehrerer Stopfen vorgesehen ist.