DE2257981A1 - Verfahren und vorrichtung zum ziehen von rohren - Google Patents
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Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Rohren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ziehen von Rohr sowie eine verbesserte Rohrziehmaschine.
Es ist üblich, den Durchmesser und/oder die Wandstärke eines Metallrohres dadurch zu vermindern, daß man es durch
ein Reduzierwerkzeug oder Ziehgesenk hindurch zieht, und zwar mit oder ohne Innendorn, um den Innendurchmesser des
Rohres zu steuern. Um das Rohr durch das Ziehgesenk hindurchzuziehen,
ist es erforderlich, eine erhebliche Zugkraft in dem Rohrstück stromabwärts des Ziehgesenkes zu
erzeugen. Üblicherweise wurde diese Zugspannung durch einen umlaufenden Ziehblock erzeugt, um den herum eine Mehrzahl
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von Rohrwindungen gelegt werden können. Eine ausreichende
Anzahl dieser Windungen wird auf dem Block gehalten, um einen Schlupf des Rohres relativ zum Block zu verhindern,
während letzterer umläuft. Im Falle eines relativ kurzen Rohrstücks ist es bekannt, das gesamte Rohrstück während
des Ziehvorganges auf der Oberfläche des Ziehblockes aufzuwickeln. Handelt es sich um längere Rohrstücke,
so verwendet man üblicherweise einen Haspelblock, auf dem eine ausreichende Anzahl von Windungen (etwa 5 oder 6)
gehalten werden, um einen Schlupf zwischen dem Ziehblock und dem Rohr zu verhindern. Das Rohr wird unter Verwendung
eines Abstreifringes oder Schremmeisens (welches die
Windungen in axialer Richtung entlang dem Block verschiebt) auf· dem Block aufgewickelt und verläßt den Block mit der
gleichen Geschwindigkeit, mit der es auf den Block aufgewickelt wird, sobald stationäre Ziehbedingungen erreicht
worden sind. Bei beiden Arten der bekannten Ziehmaschine sind Ziehblock und Zusatzausrüstung mehr
und mehr kompliziert geworden. Die ZusatzausrUstung
ist dazu erforderlich, um a) das Rohr während seiner Annäherung an den Block zu tragen, b) das Rohr auf dem
Block zu steuern und c) das vom Block kommende Rohr zu sammeln. Diese erhöhte Kompliziertheit hat die Kosten
und den Umfang der Ziehmaschinen gesteigert. Daraus ergibt sich, daß ein Bedürfnis nach einer vollständig
neuen Verfahrensweise beim Ziehen von Rohren vorhanden ist, um nämlich den Ziehvorgang zu vereinfachen und den
Kosten- und Platzbedarf einer typischen Rohrziehmaschine zu vermindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein derartiges
Verfahren und eine derartige Vorrichtung zu schaffen.
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Die Erfindung schlägt dementsprechend unter anderem ein Verfahren zum Vermindern des Durchmessers und/oder
der Wandstärke eines Metallrohres vor, bei dem eine ausreichende Spannung in einem Rohrabschnitt stromabwärts
eines Ziehgesenkes erzeugt wird, um das Rohr durch das
Ziehgelenk hindurchzuziehen. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Spannung erzeugt, indem
man das Rohr in eine endlose Nut, welche von zwei konvergierenden
Flächen gebildet wird, mit einer ausreichend großen Kraft hineindrückt, um einen Schlupf zwischen
dem Rohr und den Flächen zu vermeiden, während die Flächen mit der gewünschten Ziehgeschwindigkeit von der
Ziehmatrize wegwandern, bzw. während sich die Ziehmatrize von den Flächen entfernt.
Vorzugsweise verwendet man konvergierende Flächen (zwei kegelstumpfförmige Flächen bzw. eine ebene Fläche
und eine kegelstumpfförmige Fläche), deren Öffnungswinkel zwischen 1.2 und 25° liegt. Vorteilhafterweise
definieren diese Flächen eine V-förmige Nut in der '
Umfangsfläche eines kurzen zylindrischen Ziehblocks.
Bei einem Ziehblock von einigen Jo cm Durchmesser
hat es sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, das Rohr in der Nut über einen Umfangsbogen zu halten, welcher
einem- Zentriwinkel des Ziehblocks von etwa l8o° entspricht. Man kann auf diese Weis^e Rohre aus Kupfer, Aluminium
oder Flußstahl
Größen ziehen.
Größen ziehen.
oder Flußstahl in einem weiten Bereich unterschiedlichen
Die Erfindung schafft weiterhin eine Rohrziehmaschine mit einem Träger für das-zu ziehende Rohr, mit einem
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Halter für eine Ziehmatrize, mit einer Einrichtung zum Sammeln des durch die Ziehmatrize des Halters gezogenen
Rohres und mit einem um eine Achse drehbaren Ziehblock. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Ziehblock eine endlose Umfangsnut aufweist, welche von zwei Flächen gebildet wird, die in Richtung
auf die Drehachse des Ziehblockes bis zu einer gemeinsamen, senkrecht zur Drehachse liegenden Ebene konvergieren,
daß Einrichtungen zum Drehen des Ziehblocks vorgesehen sind und daß weitere Einrichtungen vorhanden
sind, um das durch die Ziehmatrize hindurch wandernde Rohr im Reibungseingriff mit den Flächen zu halten.
Der Träger für das zu ziehende Rohr besteht in der Regel aus einem Korb oder einer Trommel und kann von
beliebiger gebräuchlicher Ausbildung sein. Will man große Spulen ziehen, so ist es in der Regel wünschenswert,
eine Einrichtung vorzusehen, um die Spule innerhalb des Korbes zu drehen oder aber den Korb mit der
aufgenommenen Spule umlaufen zu lassen. So können beispielsweise angetriebene Rollen vorgesehen sein, um
eine ringförmige Ausnehmung zu bilden, in der die Spule gehalten werden kann. Die Rollen werden angetrieben,
um die Spule innerhalb des Korbes zu drehen und die Spannung innerhalb des Rohres vor dessen Durchgang
durch die Ziehmatrize zu vermindern.
Üblicherweise besteht die Einrichtung zum Sammeln des durch die Ziehmatrize gezogenen Rohres aus einem
Trog oder Korb, der sich mit dem Ziehblock drehen kann. Vorzugsweise wird der Trog oder Korb von der gleichen
Einrichtung angetrieben, die vorgesehen ist, um den Ziehblock umlaufen zu lassen, wobei jedoch ein Antrieb
mit veränderbarer Geschwindigkeit zwischengeschaltet ist,
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so daß die jeweilige Drehzahl, mit der der Trog oder
Korb umläuft, in Abhängigkeit von der Drehzahl des Ziehblookes
vorwählbar ist, um einen Ausgleich dafür zu schaffen, daß das vom Ziehblock abgestreifte Rohr einen
Krümmungsradius besitzt, welcher sich vom Radius des Ziehblockes unterscheidet.
Die Drehachse des Ziehblockes kann beliebig ausgerichtet sein, jedoch ist es vorteilhaft, die Drehachse
vertikal oder leicht geneigt zur Vertikalen auszurichten. Bevor das Rohr einen vollen Umlauf innerhalb der Nut
rund um den Ziehblock vollendet hat, muß es die Nut verlassen. Es kann also vorteilhaft sein, die Drehachse
des Ziehblockes um etwa 5 bis 5o° gegen die Vertikale
zu neigen, um das Herauswandern des Rohres aus der Nut zu erleichtern. Vorzugsweise ist die Nut V-förmig
ausgebildet und wird in jedem radialen Querschnitt von zwei konvergierenden, geraden Linien begrenzt.
Die obere der beiden Flächen kann nach unten gegen die gemeinsame oder Schnittebene geneigt sein, sie kann
jedoch auch in der Schnittebene liegen oder unter bestimmten Umständen nach oben gegen die Schnittebene
geneigt sein. Die untere der beiden Flächen ist vorzugsweise immer nach oben gegen die gemeinsame oder
Schnittebene geneigt.
Vorzugsweise verwendet man einen Ziehblock, der aus Flußstahl mit abgedrehter Außenfläche gearbeitet ist.
Allerdings wird man in der Regel mindestens den äußeren Bereich des Ziehblockes, der die Nut bildet, härten.
Auch kann es wünschenswert sein, diejenige Fläche des Ziehblockes, die die Nut bildet, mit einer dünnen Be-
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schichtung aus elastischem Material, beispielsweise aus synthetischem Kunststoffmaterial, zu beschichten.
Um einen einzigen Ziehblock für eine Vielzahl unterschiedlicher Ziehvorgänge von Rohren mit unterschiedlichen
Außendurchmessern verwenden zu können, kann es vorteilhaft sein, mehr als eine Nut vorzusehen. Vorzugsweise
handelt es sich dabei um drei konzentrische Nuten mit unterschiedlichem Querschnitt, die übereinander
liegen. Sie besitzen entweder den gleichen Radius, bezogen auf die Achse des Ziehblockes, oder
aber einen Radius, der von oben nach unten von Nut zu Nut über dem Ziehblock abnimmt. Diese Anordnung
ermöglicht anfängliche Ziehschritte unter Verwendung der Nut mit dem größten Radius und dem größten Nutquerschnitt,
mittlere Ziehschritte mit der Nut von mittlerer Größe und letzte Ziehschritte unter Verwendung
der Nut, welche den kldnsten Radius und den
kleinsten Querschnitt besitzt.
Anstelle einer Vielzahl axial beabstandeter Nuten innerhalb eines Ziehblocks kann man auch eine einzige
Nut verwenden, deren Querschnittgröße, dann einstellbar ist. Diese Einstellbarkeit läßt sich dadurch erzielen,
daß man eine der die Nut bildenden Flächen relativ zur anderen Fläche bewegbar macht.
In der Regel 1st der Halter für die Ziehmatrize
derart angeordnet, daß er im wesentlichen axial mit derjenigen Nut fluchtet, in welche das Rohr hineinläuft.
Ist eine Mehrzahl von Nuten vorgesehen, welche in j
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axialem Abstand auf dem Block liegen, so kann es wünschenswert sein, den Halter für die Ziehmatrize
bewegbar anzuordnen. Sodann läßt sich die Achse der im Halter angeordneten Ziehmatrize auf eine ganz bestimmte,
gerade zu verwendende Nut ausrichten.
Die Einrichtung zum Festhalten des Rohres innerhalb der Nut kann aus einem endlosen Strang eines flexiblen,
im wesentlichen nicht dehnbaren Materials bestehen. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, eine Schleife
eines Stranges aus natürlichen oder synthetischen Pasern zu verwenden. Vorzugsweise durchläuft die Schleife
des Stranges einen Weg, der von drei Rollen und etwa 2700 des Gesamtumfanges des Ziehblocks gebildet wird.
Eine der drei Rollen kann mit einem hydraulischen Motor verbunden sein, welcher die Rolle derart bewegt,
daß sieh der Weg der Schleife, den der Strang durchläuft, vergrößert. Auf diese Weise läßt sich der
hydraulische Motor dazu einsetzen, den Strang zu spannen, um die auf das Rohr ausgeübte Kraft so zu erhöhen, daß
das Rohr in der Nut gehalten wird. Dies ist insbesondere zu Beginn des Vorganges von Bedeutung. Anstelle
eines endlosen Stranges können auch eine oder mehrere Rollen verwendet werden, um entweder das Rohr
direkt in die Nut hineinzudrücken oder aber einen Ablaufweg für das aus der Nut kommende Rohr zu bilden,
wodurch das Rohr über einer stromaufwärts der RoIIeH liegenden Wegstrecke fest in der Nut gehalten wird.
Die letztgenannte Möglichkeit eignet sich nur dann, wenn das Rohr eine beträchtliche Steifigkeit besitzt,
beispielsweise im Falle von Flußstahl.
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Der insgesamt eingeschlossene Winkel zwischen den konvergierenden, die Nut bildenden Flächen liegt geeigneterweise
zwischen 12 und 25°, vorzugsweise im
Bereich zwischen 17 und 22°.
Es wurde gefunden, daß bei Kupferrohr mit einem anfänglichen Außendurchmesser von 11,5 mm (0*^-6 inch)
und einer Wandstärke von Ο,Λ mm (o,ol7 inch) eine
etwa 2o#ige Verminderung des Außendurchmessers unter Verwendung einer V-förmigen Nut mit einem öffnungswinkel
von 17° möglich ist, sofern eine Länge von etwa 75 bis loo cm 0o bis 4o inch) des gezogenen Rohres
in der Nut gehalten wird. Es ist nicht erforderlich, irgendwelche Schmiermittel von dem Rohr zu entfernen,
bevor es in die Nut eintritt. Auch hat es sich als überflüssig herausgestellt, die die Nut bildenden
Flächen in bestimmter Weise zu behandeln.
Vorzugsweise wird der Block mit einem Einziehgreifer (dog) gebräuchlicher Ausbildung versehen. Dieser wird
dazu verwendet, den Ziehvorgang einer neuen Rohrspule einzuleiten. Das vordere Ende der neuen Rohrspule kann
in beliebiger, gebräuchlicher Weise angeschärft werden. Es läuft dann leicht um ein solches Stück durch die
Ziehmatrize hindurch, daß es von dem Greifer ergriffen werden kann. Der Greifer wandert anschließend von
der Ziehmatrize fort (er kann beispielsweise am Ziehblock befestigt werden), so daßcfer erste Teil der
Umdrehung des Ziehblockes dazu dient, das Rohr soweit durch die Ziehmatrize zu ziehen, bis ein ausreichendes
Rohrstück zur Verfügung steht, welches in der Nut verankert werden kann. Ein abweichendes Verfahren zum
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"Einfädeln" besteht darin, daß man den Greifer relativ zum Rahmen der Vorrichtung festlegt und die Ziehmatrize
vom Greifer fortbewegt. Auf diese Weise wird ein Anfangsstück des Rohres gezogen, welches seiner
Länge nach zum Festlegen innerhalb der Nut ausreicht. Das vordere Ende kann sodann vom Greifer freigegeben
werden, und das Ziehwerkzeug wird wieder in diejenige
Stellung verfahren, die es während des nachfolgenden Ziehvorganges einnimmt, wenn das vordere Ende des
Rohres rund um den Block gelegt und in der Nut verankert ist.
Es ist vorteilhaft, den Ziehblock drehbar in der Nähe eines stationären Ziehwerkzeuges anzuordnen. Jedoch
besteht auch die Möglichkeit zu einer umgekehrten An-Ordnung,
bei der nämlich der Ziehblock stationär ist und die Ziehmatrizenanordnung rund um die Achse des
Ziehblockes wandert.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles nach der Erfindung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einiger Teile einer ersten Ziehmaschine nach der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Ziehmaschine
nach Fig. I1 wobei ein Ziehblock und ein zugehöriger
Korb zum Sammeln des gezogenen Rohres von einem gemeinsamen'Antriebsmotor angetrieben werden
können;
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Fig. 3 einen abgebrochenen Schnitt durch einen Teil des Ziehblocks, der bei der Vorrichtung nach Fig.
Verwendung findet;
Fig. 4 einen schematischen Grundriß von Teilen einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 5 ehe schematische Seitenansicht im Schnitt
durch den Ziehblock nach Fig. 4, und zwar im Schnitt entlang der Linie V-V;
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung
zum Festhalten eines Rohres in der Nut des Ziehblocks.
Die in Fig. 1 dargestellte Ziehmaschine besitzt nicht gezeigte, jedoch linkerhand angeordnete Einrichtungen
zum Tragen einer Spule für ein Rohr 1, wobei ein Abschnitt des Rohres 1 zu einer Ziehmatrize 2
läuft, durch welche hindurch das gezogene Rohr 3 zu
einem umlaufenden, zylindrischen Ziehblock 4 wandert. In der Umfangsfläche des Ziehblockes 4 ist eine
V-förmige Nut 5 ausgebildet. Das Rohr wird von dieser Nut ergriffen und wandert mit dem Ziehblock 4 in
Richtung des Pfeiles A. Nach weniger als einem vollen Umlauf rund um den Ziehblock 4 verläßt das Rohr die Nut.
Es wird von einer Führung 6 aus der Nut herausgedrückt und fällt nach unten in einen geeigneten Sammelkorb 7·
Um das gezogene Rohr 3 innerhalb der Nut 5 zu
halten, und zwar mit einer ausreichend starken, radial gerichteten Kraft, die einen Schlupf zwischen dem Rohr
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und der Nut verhindert, und zur Erzeugung der erwünschten Ziehkraft, die das Rohr durch die Ziehmatrize 2 zieht,
ist eine endlose Schleife 8 eines nicht dehnbaren, flexiblen Materials vorgesehen, welche zum Teil von
der Umfangsfläche des Ziehblockes 4 und zum Teil von Rollen 9* Io und 11 gebildet wird. Umfangsbereiche
der Rollen 9 und Io liegen im wesentlichen in der Mittelebene der Nut 5. Die Rollen 11 hingegen ist
entweder oberhalb oder, wie dargestellt, unterhalb der Mittelebene der Nut angeordnet. Ein Hebel 12, der
um eine Achse 13 schwingt, trägt die Rolle 11 und wird
in einer solchen Richtung belastet, daß er die Schleife 8 unter der Wirkung einer Kolbenarbeitsmaschine 14
spannt.
Fig. 2 zeigt eine einfache Anordnung, bei der ein Motor 16 eine Schnecke IJ antreibt, welche mit einem
Ritzel 18 im Eingriff steht. Das Ritzel 18 feesitzt fest auf einer Hohlwelle I9 des Ziehblockes 4. Durch
die Hohlwelle I9 geht eine Stange 2o hindurch, die an ihrem unteren Ende eine Antriebsplatte 21 trägt.
Die Antriebsplatte besitzt einen zentralen, der Lageorientierung dienenden Vorsprung 22 sowie einen exzentrischen
Zapfen 23. Das obere Ende der Stange 2o
ist mit einer Keilverzahnung 24 versehen, welche in eine entsprechend ausgebildete Keilverzahnung eines
weiteren Ritzels 25 eingreift. Das Ritzel 25 kämmt
mit einer zweiten Schnecke 26, wobei ein mit veränderbarer Geschwindigkeit arbeitender Antrieb 27, der
sehematisch durch eine Linie dargestellt ist, die beiden Schnecken I7 und 27 miteinander verbindet.
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Unterhalb des Ziehblockes 4 liegt der Sammelkorb 7, und zwar ist dieser drehbar auf einem Wagen 28 angeordnet.
Der gegebenenfalls als Kissen ausgebildete Vorsprung 22 sorgt für eine zentrale Lageorientierung
des Sammelkorbes 7 relativ zum Ziehblock 4. Wenn die Stange 2o abgesenkt wird, nachdem ein leerer Sammelkorb
unterhalb des Ziehblockes 4 angeordnet worden ist, so greift der Zapfen 2^ in eine Antriebsöffnung
im oberen Teil des Sammelkorbes ein und läßt letzteren im gleichen Drehsinne umlaufen wie den Ziehblock 4,
und zwar mit einer Geschwindigkeit, die vorgewählt ist durch den Antrieb 27 und in Relation steht zur Geschwindigkeit
des Ziehblockes 4. Auf diese Weise fällt das die Nut 3 im Ziehblock 4 verlassende, gezogene
Rohr j5 nach unten in den Sammelkorb 7 und wird dort gesammelt.
Die Figuren j5 bis ο zeigen unterschiedliche Möglichkeiten
zur Sicherstellung dessen, daß das gezogene Rohr innerhalb der Nut 5 über einen Winkelbereich
gehalten wird, der ausreichend lang ist, um die gewünschte Ziehkraft zu erzeugen. Fig. 3 zeigt die
Anordnung gemäß Fig. 1, wobei eine endlose Schleife zur Anwendung kommt. Die Figuren 4 und 5 zeigen eine
Möglichkeit zur Verwendung mindestens einer Rolle $o
anstelle der Schleife 8, wobei diese Rolle derart angeordnet ist, daß sie nicht in die Nut eingreift. Die
Stellung der Rolle j5o kann verändert werden, beispielsweise
zwischen der in voll ausgezogenen Linien in Fig. 4 dargestellten Lage und der in unterbrochenen
dargestellten Lage. In der Regel jedoch beträgt der Winkelabstand zwischen der Rolle jto (bzw. der letzten
Rolle j)o) und dem Punkt, an dem das gezogene Rohr ^1
erstmals mit dem Ziehblock in Berührung tritt, min-"
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destens l80°. Pig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform,
bei der Rollen verwendet werden^ die flach genug sind, um in die Nut einzutreten. Handelt
es sich um ein Rohr mit einem ausreichenden Biegewiderstand, so kann eine Rolle (beispielsweise eine
Rolle j)o), verwendet werden, die außerhalb der Nut
liegt. In diesem Falle wird die Rolle jedoch stromabwärts desjenigen Punktes angeordnet, an welchem das
Rohr die Nut verläßt. Die Rolle (bzw. die Rollen), die bei den Anordnungen nach den Figuren 4 bis 6 Verwendung
findet, kann auf Tragarmen angeordnet werden,
welche relativ zum Ziehblock hin und her bewegbar sind. Dabei lassen sich Kolbenarbeitsmaschinen od.dgl. einsetzen,
um die Rollen hin und her zu bewegen. Findet eine Mehrzahl von Rollen Verwendung, so können diese
zusammengeschaltet werden und der Steuerung einer einzigen Kolbenarbeitsmaschine unterliegen.
Im folgenden soll ein AusfUhrungsbeispiel für einen
Ziehvorgang nach der Erfindung beschrieben werden. Der Ziehblock 4 besitzt einen Außendurchmesser von
66o mm (26 inch) und eine V-Nut mit einem öffnungswinkel
von 17°. Der Ziehblock wird von einem 45 KW-Gleichstrommotor
mit einer Drehzahl angetrieben, die sich beispielsweise über einen$ard-Leonard-Satz
steuern läßt. Ein Polyesterstrang von knapp 4o mm (1,5 inch) Umfang, der beispielsweise aus einem Material
besteht, wie es unter der Handelsbezeichnung Terylene bekannt ist, wird zu einer geschlossenen Schleife 8
geformt. Eine Spule aus Kupferrohr mit einem Außendurchmesser von 9,47 mm (0,373 inch), einem Innenrdurchmesser
von 8,66 mm (0,241 inch) und einer Wandstärke von 0,4o mm (0,ol6 inch) wird durch ein Ziehgesenk
gezogen, dessen kreisförmige Öffnung etwa 6,22 -mm
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(0,245 inch) beträgt. Das vordere Ende des Rohres wird
zwischen dem Strang und der Nut festgehalten und verbleibt in der Nut über einen Winkelbetrag von etwa
2^0°. Innerhalb des Stranges wird eine Zugspannung in der Größenordnung von etwa 13»5 kg (^o lbs.)
aufrecht erhalten. Beim Drehen des Ziehblockes wird in dem Rohr eine Zugkraft von 292,5 kg (65o pounds)
erzeugt, und das Rohr wird durch diesen Reduzierungsvorgang derart gezogen, daß sich eine gezogene Spule
ergibt, deren Durchmesser, geraessen parallel zur Achse des Ziehblockes etwa 6,22 mm (0,245 inch) beträgt,
während der senkrecht dazu gemessene Durchmesser bei 6,23 mm (0,249 inch) liegt, d.h. daß sich eine Ovalität
von 0,ol mm (o,oo4 inch) ergibt. Dabei läßt sich schwierigkeitslos eine Ziehgeschwindigkeit von mehr
als 45o m/min. (I5oo feet per minute) erzielen, und
es besteht weiterhin die Möglichkeit die Spannung im Strang ganz erheblich zu vermindern, wenn ein Gleichgewichtszustand
im Ziehvorgang erreicht worden ist.
Die erzielbaren Vorteile eines umlaufenden V-Ziehblockes beim Ziehen von Rohren im Vergleich zu gebräuchlichen
Haspel-Ziehblockmaschinen sind ganz erheblich. Bei einem Vergleich zwischen einer Ziehmaschine nach
der Erfindung und einer Haspel-Vorrichtung (spinner block-type of machine) ergeben sich folgende Gesichtspunkte:
a) Der Abgabekorb (bzw. die Trommel), der die zu ziehende Spule trägt, muß nicht in einem solchen Ausmaße
angehoben werden, wie es bei Haspelmaschinen der Fall ist, da der Matrizenhalter bei einer umlaufenden
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V-Ziehblock-Vorrichtung (rotary tube V-block machine)
abgekürzt RTV) in stationärer Stellung verbleibt. Dies vermindert in hohem Ausmaße die Kosten des Abgabekorbes
bei einer RTV-Vorrichtung.
b) Der Ziehblock einer RTV-Vorrichtung ist sehr viel
kleiner (einige drei Zentimeter axialejr Länge im Gegensatz zu einigen 3o cm bei Haspelmaschinen) und
dementsprechend erheblich billiger und leichter zu montieren. Es erübrigen sieh kostenaufwendige Ausrüstungen
zuf Lageausrichtung des Ziehblockes bei RTV-Vorrichtungen, wie sie erforderlich sind bei
Haspelmaschinen.
c) Bei einem Haspel-Ziehblock war es üblich, sowohl das Rohrmesser (zum Abschneiden des. vorderen Endes des
Rohres vom Greifer oder "dog"), als auch den Binziehgreifer
am Ziehblock anzuordnen und beide Elemente mit Antrieben zu versehen, welche durch die umlaufende
Welle des Ziehblockes hindurchgehen müssen. Bei einer RTV-Maschine müssen diese Bauelemente nicht am Block
angeordnet werden. Dementsprechend entfallen kostenaufwendige umlaufende Dichtungen, wie etwa die kostenaufwendigen
Mechanismen, die erforderlich sind, um den Greifer zwischen seine Arbeite- und Ruhestellung '
hin und her zu bewegen.
d) Bei RTV-Maschinen kann der Abweisering, wie er bei
Haspelblöcken erforderlich ist, entfallen, und dies stellt eine erheblicne Kostenersparnis dar.
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e) Die großen Niederhalterollen von Haspelblöcken
sind bei RTV-Maschinen nicht erforderlich. Zwar muß man eine Anordnung treffen, um das Rohr innerhalb der
Nut der RTV-Maschine zu halten, jedocn kann diese Anordnung sehr viel einfacher sein als übliche Niederhalterollen.
f) Es ergibt sich die Möglichkeit zu einer beträchtlichen Platzersparnis in der Gesamtgröße der Maschine.
Sowohl hinsichtlich des Ziehblockdurchmessers, als auch hinsichtlich der axialen Länge ist eine RTV-Maschine
ganz erheblich kleiner und dementsprechend billiger in den Gesamtkosten.
g) Während des Betriebes einer RTV-Maschine wird zu jedem Zeitpunkt weniger als eine Rohrschlinge von dem
Ziehblock getragen, so daß am Ende eines Ziehvorganges lediglich eine Rohrschlinge vom Block herabfallen muß.
Diese Rohrschlinge liegt in der Regel nahe dem unteren Ende des Blockes. Dies vermeidet eine bei Haspelblöcken
festgestellte Gefahr, daß nämlich das Rohr beschädigt wird, wenn es den Ziehblock verläßt. Bei
Haspelblöcken fallen nämlich am Ende des Ziehvorganges 5 ader 6 Windungen von einem Ziehblock größerer axialer
Länge herab.
h) Eine RTV-Maschine kann dazu verwendet werden, Rohre zu Spulen von kleinerem Durchmesser zu wickeln, als
es bei Haspelblockmaschinen üblich ist. Dieser Aufwickelvorgang kann sich während eines Ziehvorganges
abspielen oder einfach einen Wiederaufwickelvorgang
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darstellen, bei welchem der Querschnitt des Rohres nicht verändert wird, sofern nur ein gewisses Maß
an Spannung in dem zum Ziehblock wandernden Rohr erzeugt wird. Hierzu kann man das Rohr beispielsweise
zwischen Niederhalterollen (killing-rolls) hindurchlaufen
lassen.
i) Wenn ein Rohr rund um einen zylindrischen Block gewickelt wird, ergibt sich aufgrund des Biegevorganges
eine gewisse Ovalität im Querschnitt des Rohres, wobei die Hauptachse des Ovals parallel zur Achse des Blockes
liegt. Preßt man ein Rohr in eine1 Nut, so besteht die
Tendenz zur Erzeugung eines ovalen Querschnitts, dessen Hauptachse parallel zur Mittelebene der Nut
liegt. Wenn man also ein Rohr auf einer RTV-Maschine
zieht, so liegen einander entgegengerichtete Tendenzen vor.. Der Tendenz des Rohres, durch die Biegewirkung
rundem den Block oval zu werden, wirkt der Quetscheffekt der Nut entgegen. Das Ergebnis ist, daß das
gezogene Rohr keine Ovalität besitzt. . Es wurde gefunden, daß der öffnungswinkel der Nut einen Einfluß
auf die durch den Quetscheffekt erzeugte Ovalität besitzt. Der optimale öffnungswinkel der Nut stellt
also eine Punktion des Blockdurchmessers, des Durchmessers des Rohrquerschnittes und der Wandstärke des
Rohres dar. In der Praxis kann man einen öffnungswinkel der Nut wählen, der für die unterschiedlichen
Rohrgrößen, die auf einem Block gezogen v/erden sollen, einen Kompromiß darstellt. Eine Restovalität, deren
Hauptachse senkrecht zur Mittellinie des Blockes liegt, kann dadurch vermindert oder vollständig beseitigt
werden, daß man das Rohr anschließend zwischen Aus-
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309822/0403
richtrollen hindurch führt. Kennzeichnend für RTV-Maschinen
kann es also sein, daß das gezogene Material nur ein geringes Maß an Ovalität aufweist.
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3098 2 2/040 3
Claims (10)
1. J Verfahren zum Vermindern des Durchmessers undToder der Wandstärke von Metallrohr durch Erzeugung
einer ausreichenden Spannung in einem Rohrstück stromabwärts eines Ziehgesenkes, um das Rohr durch das Ziehgesenk
hindurchzuziehen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannung dadurch erzeugt wird, daß man das gezogene Rohr (j>) in eine endlose Nut (5)>
welche von zwei konvergierenden Flächen gebildet wird, mit einer ausreichend großen Kraft hineindrückt, um einen
Sehlupf zwischen dem Rohr und den Flächen zu vermeiden, während sich die Flächen und das Ziehgesenk (2) mit
der erwünschten Ziehgeschwindigkeit voneinander fortbewegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut in der Umfangsfläche eines zylindrischen Ziehbloeks (4) ausgebildet ist, wobei
die Nut aus konvergierenden Flächen besteht, deren Öffnungswinkel im Bereich zwischen 12 und 25° liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e
k ennz e i ahne t, daß das Rohr innerhalb der
Nut über einen Umfangsbogen gehalten wird, der einem
Zentriwinkel des Blocks von mindestens l8o° entspricht.
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3 0 9 ß X 2 I U A 0 3
!O
4. Rohrziehmaschine mit einem Träger für das zu ziehende Rohr, mit einem Halter für eine Ziehmatrize,
mit einer Einrichtung zum Sammeln des durch die Ziehmatrize des Halters gezogenen Rohres, mit einem um
eine Achse drehbaren Ziehblock und mit einer Einrichtung zum Drehen des Ziehblockes, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehblock (4) eine endlose,
über dem Umfang angeordnete Nut (5) aufweist, die von zwei Flächen gebildet ist, welche in Richtung auf die
Drehachse des Ziehblocks bis zu einer gemeinsamen, senkrecht auf der Drehachse stehende Ebene konvergieren,
und daß Einrichtungen (8, j>o) vorgesehen sind, um das
aus der Ziehmatrize (2) kommende gezogene Rohr 0)
innerhalb der Nut im Reibeingriff mit den konvergierenden Flächen festzuhalten.
5. Ziehmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) V-förmig
ausgebildet ist und/n jedem Querschnitt, der radial zum Ziehblock verläuft, aus zwei konvergierenden, geraden
Linien besteht, deren öffnungswinkel zwischen 12 und
liegt.
o. Rohrziehmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere der beiden
Flächenlinien in der gemeinsamen Ebene verläuft, wobei die untere Fläche eine kegelstumpffläche darstellt,
welche nach oben geneigt ist, um eine Nut mit einem öffnungswinkel zwischen IJ und 22 zu bilden.
7. Rohrziehmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis
■), dadurch gekennzeichnet, daß ein
3 0 9 8 :; 2 I U U Ü 3
3-f-
flexibler, endloser Strang (8) verwendet wird, um das
Rohr in der Nut (5) zu halten, xijobei der Strang durch
eine, einstellbare Rollenanordnung (9, lo, 11) unter
Spannung gehalten wird.
8. Rohrziehmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine Rolle (j5o) verwendet wird, um das Rohr zu
halten, wobei der Abstand zwischen Rolle und Ziehblock
unter Verwendung einer hydraulischen Kolbenarbeitsmaschine
einstellbar ist.
9. Rohrziehmaschine nach einem der Ansprüche. 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ziehblock eine Mehrzahl von Nuten aufweist, wobei die gemeinsamen Ebenen der Nuten in axialer Richtung des
Ziehblockes im Abstand zueinander liegen.
10. Rohrziehmaschine nach Anspruch 9 j .dadurch
gekennzeichnet, daß der Querschnitt und Durchmesser der Nuten von Nut zu Nut vermindert ist,
wobei die Nut mit dem kleinsten Querschnitt den kleinsten Durchmesser und die Nut mit dem größten
Querschnitt den größten Durchmesser besitzt.
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3098^/0403
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