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Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute beim Rohriehen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute bei der Herstellung gezogener Rohre,
insbesondere aus Buntmetallen und ihren Legierungen sowie aus legierten und hochlegierten
Stählen.
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Als Einsatzmaterial beim Rohrziehen dienen warmgewalzte Rohre, bekannt
als Rohrluppen oder Rohre, die durch Warmfließpressen hergestellt sind. Vor dem
Ziehprozeß werden die Einsatzrohre an einem Ende angespitzt (verjüngt), um das Einführen
des Rohrendes ins Ziehhol auf eine derartige Länge zu ermöglichen, daß ein sicheres
Greifen der Ziehangel gewährleistet wird.
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Das Anspitzen (Verjüngen) der Rohrenden wird von Hämmern, Schmiedemaschinen
oder Walzenanspitzeinrichtungen durchgeführt.
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Nach ein- bis dreimaliger Verformung in den entsprechenden Ziehholen
wird das angespitzte (verjüngte) Ende als Material abfall abgetrennt. Das derart
verkürzte Rohr wird weiteren technologischen Operationen, u.a. auch gelegentlich
einem nochmaligen Anspitzen (Verjüngen) falls weitere Ziehoperationen
notwendig
sind, zugeführt. Das Einsatzmaterial bzw. Halbzeug wird zum Ziehen auf einer Länge
von 120 bis 180 mm angespitzt (verjüngt) und in etwa gleichgroß sind auch die Längen
der Materialabfälle.
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Je kürzer die Länge des Einsatzmaterials, je größer sein Durchmesser
und je größer die Anzahl der Anspitzoperationen ist, um so größer ist der Materialabfall.
Durchschnittlich beträgt er 5 bis 10%. Dieser große Materialabfall ist ein bedeutender
Nachteil der bisherigen Rohr-Ziehverfahren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Erhöhung der Ausbeute an Fertigprodukten
in Bezug auf das Einsatzmaterial unter Verringerung des Materialabfalls, der bei
den bisher verwendeten Verfahren entsteht, zu ermöglichen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wurde durch eine besondere
Vorbereitung des Rohrendes vor dem Ziehprozeß und die Verwendung zugespitzter (verjüngter)
Rohrenden aus einem Ersatzmaterial gelöst.
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Das erfindungsgemäBe Verfahren beruht auf der koaxialen Reibungsanschweißung
eines besonderen Rohrabschnittes aus Ersatzmaterial an das Einsatzrohr, wobei der
Rohrabschnitt aus Ersatzmaterial nach bisherigen Verfahren angespitzt (verjüngt)
wird. Das Ersatzmaterial wird nach den Gesichtspunkten ausgewählt, daß seine Festigkeit
und Verformbarkeit das Ziehen des
eigentlichen Einsatzrohres ohne
Bruch gewährleistet und daß sein Preis niedriger als der des Einsatzmaterials liegt.
Die Abmessungen des anzuschweißenden Rohrendes werden derart gewählt, daß sein Außendurchmesser
annähernd gleich (etwas größer) dem Innendurchmesser des Einsatzrohrendes ist und
seine Länge 0,5 bis 1,5 der notwendigen Anspitzlänge entspricht.
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Das derart vorbereitete Rohr unterliegt dem einen oder mehrmaligen
Ziehen nach bekannten Verfahren, wonach das angeschweißte Rohrende an der Schweißnaht
oder in ihrer unmittelbaren Nähe bzw. am Übergang des angespitzten (verjüngten)
Endes in den konstanten Rohrdurchmesser, falls die Anspitzlänge größer als der angeschweißte
Rohrabschnitt ist, abgetrennt.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß nach einem
Voranspitzen (Vorverjüngen) auf eine wesentlich kürzere Länge als es der Ziehprozeß
erfordert, an das angespitzte (verjüngte) Rohrende ein Rohr- bzw. Stababschnitt
aus einem anderen Material und mit einem geringeren Durchmesser als das Einsatzrohr
aufweist, angeschweißt wird, wobei dieser Rohr- bzw. Stababschnitt wenigstens ein
Drittel der gesamten Anspitzlänge beträgt.
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Eine vorteilhafte Ausführung des Verfahrens besteht darin, daß vor
dem Reibungsanschweißen ein Voranspitzen (Vorverjüngen) durch Eindrücken des Einsatzrohrendes
in eine konische Cffnung eines rotierenden Werkzeugs erfolgt, wobei die Öffnung
am Eingang einen größeren, am Ausgang einen kleineren Durchmesser als
der
Außendurchmesser des Einsatzrohres aufweist und ihr Profil dem entsprechenden Ziehholprofil
genau bzw. annahernd entspricht.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführung des Verfahrens besteht darin,
daß vor dem Beibungsanschweißen ein Voranspitzen (Verjüngen) des Einsatzrohres durch
Aufdrücken eines rotierenden Werkzeuges mit konischer Öffnung auf das Rohrende bzw.
durch gleichzeitiges gegeneinander gerichtetes Andrücken des Rohres und des Werkzeuges
erreicht wird.
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daß Es ist vorteilhaft/das Voranspitzen (Verjüngen) und Reibungsanschweißen
eines gesonderten Rohrabschnittes an das Einsatzmaterial gleichzeitig in einem Reibungskopf
einer Anspitz-Reibungsschweißvorrichtung erfolgt.
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Unabhängig vom verwendeten Anspitzverfahren (Veråüngungsverfahren)
werden die Rohrenden nach dem Ziehprozeß analog wie oben beschrieben, vom Einsatzmaterial
abgetrennt.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht auf dem Ersatz
von Einsatzmaterial im Bereich der für den Ziehprozeß notwendigen anzuspitzenden
(verjüngenden) Länge durch ein wesentlich billigeres Rohs bzw. Stabmaterial. Ein
anderer Vorteil ergibt sich daraus, daß die nach dem Ziehprozeß abgetrennten Rohrenden
zur wiederholten Reibungsanschweißung an weitere Einsatzrohre verwendet werden können.
Die erwähnten Vorteile
bewirken eine Erhöhung der Ausbeute und eine
Verringerung der Materialkosten bei der Herstellung gezogener Rohre.
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Nachstehend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen unter Bezug
auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 bis 6 ein Beispiel des Anspitzens
(Verjüngens) eines Rohrendes vor dem Ziehen und das Abtrennen nach dem Ziehvorgang,
gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, Fig. 7 bis 12 ein weiteres Beispiel des Anspitzens
(VerJüngens) eines Rohrendes vor dem Ziehen und das Abtrennen nach dem Ziehvorgang
gemäß einem anderen erfindungsgemäßen Verfahren.
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Beispiel 1 Ein Kupferrohr 1 mit einem Außendurchmesser D wird koaxial
wie in Fig. 1 gezeigt, gegenüber einen Stahlrohrabschnitt 2 mit einem Außendurchmesser
D, der snnahernd-gleich dem Einsatzrohraußendurchmesser ists in eine Reibungsschweißmaschine
eingespannt.
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Der Rohrabschnitt 2 wird in eine rotierende, das Einsatzrohr 1 in
eine lineare Bewegung in Richtung auf den rotierenden Rohrabschnitt 2 zu versetzt,
wobei dank der durch die Reibung entstehenden Wärme und dem Gegendruck der aneinander
reibenden Materiale der Rohre 1 und 2 eine Reibungsschweißnaht 3, wie in Fig. 2
gezeigt, entsteht.
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Das erhaltene Rohrende wird nach einem beliebigen Verfahren auf den
Durchmesser d und auf die Form wie in Fig. 3 oder 4 gezeigt angespitzt (verjüngt),
wonach das angespitzte Rohr auf den Durchmesser D1 und die in Fig. 5 und 6 gezeigte
Form gezogen wird. In Fig. 3 ist eine Anordnung des angespitzten Rohrendes 4 zur
Schweißnaht 3 gezeigt, die für das Stopfenrohrziehen empfohlen wird. Iii Fig. 4
ist die Anordnung des angespitzten Rohrendes 4 zur Schweißnaht 3, die beim Hohlziehen
empfohlen wird, dargestellt. In Fig. 5 ist der Übergang des angespitzten Rohrendes
4 in das Rohr 5 nach dem Stopfenziehen und in Fig. 6 der Übergang des angespitzten-
Rohrendes 4 in das Rohr 5 nach dem Hohlziehen dargestellt. In Fig. 5 und 6 ist durch
1 die Lage der Schnittebene angegeben, in der das angeschweißte Rohrende nach dem
Ziehen abgeschnitten wird.
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Beispiel 2 Ein Messingeinsatzrohr 7 mit einem Durchmesser D, wie in
Fig.7 gezeigt, wird auf die in Fig. 8 gezeigte Form angespitzt (verjüngt) und zwar
über eine wesentlich kürzere Länge als für den Ziehprozeß notwendig ist. Das angespitzte
(verjüngte) Rohrende 8 wird in einer Reibungsschweißmaschine gegenüber einem Stahlstab
9 mit einem Durchmesser d, wie in Fig. 9 gezeigt, befestigt und gemäß Beispiel 1
zusammengeschweißt, wobei eine Schweißnaht 10, wie in Fig. 10 gezeigt, entsteht.
Das derart angespitzte (verjüngte) Einsatzrohr wird im Stopfenziehverfahren zu einem
Rohr 11 mit einem Durchmesser D1, wie in Fig. 11 gqeigt, oder im Hohlziehverfahren
zu einem Rohr 12 mit einem
Durchmesser D2, wie in Fig. 12 gezeigt,
gezogen. Nach dem Ziehen wird das Rohrende an der Linie 1,wie wie in Fig. 11 und
12 gezeigt, abgetrennt. Der abgetrennte Abschnitt wird zum wiederholten Anschweißen
an ein nächstes Einsatzrohr zurückgeleitet.