DE19711028A1 - Rohrziehverfahren und Vorrichtung mit zwei Ziehdüsen und fliegendem Ziehdorn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Ziehen von Rohren mit einem Ziehaggregat, das aus zwei unmittelbaren hintereinander angeordneten Ziehdüsen besteht, die einen sogenannten fliegenden Ziehdorn aufnehmen, d. h. einen Ziehdorn, der nicht durch eine Ziehstange sondern formschlüssig gehalten ist.

Ein wesentlicher Nachteil des Rohrziehens mit fliegendem Stopfen (Ziehdorn) ist, daß die Wanddicke des gezogenen Rohres durch die Abmessungen der Matrize und des Dornes bestimmt sind, und somit nur durch einen Wechsel mindestens eines Werkzeuges geändert werden können. Dadurch ist eine Wanddickenkorrektur während des Ziehens oder von einem Rohr zum anderem ohne Werkzeugwechsel nicht möglich.

Zur Zeit wird das Erreichen der Minustoleranz durch das Führen von X-Karten kontrolliert. Wird vom Maschinenführer eine Abweichung festgestellt, ist ein Dornwechsel nötig. D.h., der Maschinenführer muß sich vom Meister bzw. Vorarbeiter zwei Dorne einer anderen Abmessung aus der Werkzeugausgabe besorgen lassen. Für die Werkzeugausgabe bedeutet dies, daß für jede Fertigabmessung mindestens zehn Dornpaare benötigt werden, die sich im Durchmesser um je 0,01 mm unterscheiden, wenn man möglichst dicht die Mindestoleranzgrenze erreichen möchte.

Die nach dem Stand der Technik erreichte Annäherung an die Minustoleranzgrenze ist von der Sorgfalt der Maschinenführer und der Abstufung der Durchmesser der verfügbaren Dorne abhängig.

Die Aufgabe der Erfindung ist im Hinblick auf den vorgenannten Stand der Technik darin zu sehen, die Wanddicke des Rohres mit dem zur Verfügung stehenden Aggregat stufenlos ohne zusätzliche Hilfsmittel regeln zu können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung gelöst. Die Unteransprüche haben besondere Anwendungen des Verfahrens bzw. Vorrichtungen zur Durchführung desselben zum Inhalt. Nach der Erfindung wird zum Ziehen von Rohren ein Werkzeugsatz bestehend aus zwei Ziehmatrizen und einem fliegenden Dorn benutzt. Der Dorn ist dabei so auszubilden, daß der die Wanddicke bestimmende Teil nicht, wie nach dem Stand der Technik üblich, zylindrisch sondern flachkonisch ausgebildet ist vorzugsweise mit einer Steigung bis zu 5%.

Die Durchmesserabstufung der beiden Matrizen muß so ausgeführt sein, daß in der ersten Matrize im wesentlichen die Durchmesserreduktion stattfindet und in der zweiten Matrize die Wanddickenreduktion, gegebenenfalls im Zusammenhang mit einer weiteren Durchmesserreduktion. Die erste Matrize wird ortsfest angebracht und die zweite Matrize in Ziehrichtung einstellbar, so daß der Abstand zwischen beiden Matrizen stufenlos einstellbar ist. Die Anordnung kann aber auch umgekehrt sein, d. h. die erste Matrize beweglich und die zweite ortsfest.

Beim Ziehen eines Rohres kann durch Veränderung der Abstandes der beiden Matrizen die Wanddicke des gezogenen Rohres beeinflußt werden, da durch den Abstand der wirksame Durchmesser auf den konischen Teil des fliegenden Dornes festgelegt wird. Durch die vorgeschlagene Werkzeugkombination ist die Wanddicke des gezogenen Rohres einstellbar und somit zu einer regelbaren Größe geworden.

Es sind zwei Regelprinzipien denkbar, kontinuierliche Regelung während des Ziehvorganges oder diskontinuierliche Regelung von Rohr zu Rohr.

Die größten wirtschaftlichen Vorteile einer Wanddickenregelung ergeben sich bei der Fertigung von Installationsrohren aus Kupfer, da hier die Rohre nicht nach Gewicht sondern nach Metern mit einem für die Sollwanddicke berechneten Cu-Gewicht verkauft werden.

Mit der Werkzeugkombination nach der Erfindung ist eine stufenlose Annäherung an die Minustoleranzgrenze im vorgebenen Bereich möglich. Wenn die Wanddicke automatisch gemessen und als Regelgröße in einem geschlossen Regelkreis verarbeitet wird, wird unabhängig vom Bedienungspersonal die Mindestwanddicke erreicht.

Die vorgeschlagene Wanddickenregelung hat folgende Vorteile:
Die Minustoleranzgrenze wird dichter und zeitlich konstanter erreicht.

Der Verschleiß der Werkzeuge (sowohl Matrize als auch Dorn) wird kompensiert.

Die Anzahl der bevorratenden Dorne ist geringer, da die feine Abstufung (Δ d 0,01 mm) entfällt.

Da eine konstantere mittlere Wand erreicht wird, sind die Verhältnisse bei einer kontinuierlichen Glühung konstanter (Vorteil bei der Massendurchsatzregelung).

Der Abstand der beiden Ziehdüsen kann automatisch so gesteuert werden, daß man am Ausgang eine Wanddicke erreicht die möglichst wenig Toleranzen gegenüber einer vorgeschriebenen Norm aufweist. Bei Anlagen, wo das Rohr mehrere Ziehaggregate durchläuft, kann die Steuerung aber auch so erfolgen, daß der Rohrabschnitt zum nächstfolgenden Aggregat hin spannungsfrei verläuft. Beim Auftreten einer Spannung wird der Düsenabstand so eingestellt, daß das Rohr die zweite Ziehdüse mit größerem Querschnitt verläßt (größerer Volumenstrom). Umgekehrt wird man, wenn man einen Durchhang feststellt, einen kleineren Querschnitt einstellen (kleinerer Volumenstrom).

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die beiliegende Zeichnung stellt im Prinzip einen Längsschnitt durch ein Ziehaggregat nach der Erfindung, durch das ein Rohr gezogen wird, dar.

Ein Rohr 1 wird in Richtung des Pfeiles durch zwei Ziehmatrizen (Ziehdüsen) gezogen und zwar durch eine vordere feststehende Ziehmatrize 10 und unmittelbar dahinter durch eine in Ziehrichtung verschiebbare hintere Ziehmatrize 11. Über den Bereich beider Matrizen erstreckt sich ein fliegender Ziehdorn 12 mit einem Kopf 13, einem kurzen steilen Konus 14 und einem langen flachen Konus 15. Kopf und steiler Konus 14 liegen im wesentlichen im Bereich der vorderen Ziehmatrize 10, dahinter der lange flache Konus 15 erstreckt sich über die hintere Ziehdüse 11. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Konizität des Konus 15 bis zu 5%.

Durch die vordere Ziehmatrize 10 wird das Rohr mit einem Eingangsdurchmesser 1a auf einen kleineren Durchmesser 1b reduziert. In der hinteren Ziehmatrize erfolgt eine weitere Reduzierung des Rohrdurchmessers auf einen Durchmesser 1c.

Während die ursprüngliche Wanddicke 2a des Rohres durch das Ziehen in der vorderen Ziehmatrize 10 im wesentlichen gleich bleibt, erfolgt im Bereich der hinteren Ziehmatrize 11 eine Reduzierung der Wanddicke des Rohres auf ein Maß 2b. Dieses Maß wird bestimmt durch einen effektiven Ringspalt 18 zwischen einem wirksamen Konusdurchmesser 17 und der Innenfläche der Düse. Durch ein Verschieben der hinteren Matrize 11 in Ziehrichtung zur vorderen Matrize 10 hin oder von dieser weg kann aufgrund der Konizität 15 der effektive Ringspalt 18 größer oder kleiner gemacht werden, so daß sich dadurch auch die Wanddicke 2b des Rohres am Ausgang ändert.

Claims (7)

1. Rohrziehverfahren mit zwei Ziehdüsen und einem fliegenden Ziehdorn, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Änderung des die Wanddicke bestimmenden Ringspaltes (18) an der zweiten Ziehdüse (11) im Bereich eines schwach konischen Abschnittes (15) des Ziehdornes (12) der Abstand der beiden Düsen (16) verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Abstandes automatisch im Hinblick auf eine toleranzfreien Wanddicke des Rohres erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Abstandes automatisch im Hinblick auf einen spannungsfreien Zustand des auslaufenden Rohres in dem Abschnitt zu einem nächst folgenden Ziehaggregat erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch zwei aufeinander folgende Ziehdüsen (10, 11) deren Abstand (16) zueinander einstellbar ist und durch einen fliegenden Ziehdorn (12) der im Bereich der zweiten Düse einen langen flachen Konus (15) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ziehdüse (10) feststehend, die zweite Ziehdüse (11) verschiebbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ziehdüse (10) verschiebbar und die zweite Ziehdüse (11) fest ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität (15) am fliegendem Dorn eine Steigung bis zu 5% aufweist.