DE2549725A1 - Seamless metal tube production - by combining first pass through die block with pilger rolling mill operation - Google Patents

Seamless metal tube production - by combining first pass through die block with pilger rolling mill operation

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DE2549725A1 DE19752549725 DE2549725A DE2549725A1 DE 2549725 A1 DE2549725 A1 DE 2549725A1 DE 19752549725 DE19752549725 DE 19752549725 DE 2549725 A DE2549725 A DE 2549725A DE 2549725 A1 DE2549725 A1 DE 2549725A1
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Abstract

Seamless metal (copper) tubes are produced by rolling or extruding a tube blank, passing through a Pilger mill, follwed by drawing the tube to size. The first drawing pass is carried out in combination with the Pilger operation. This combination of the operations raises the capacity of the pilger rolling mill without increasing the number of passes during the subsequent operations.

Description

Verfahren zum Herstellung nahtloser MetallrohreProcess for the production of seamless metal pipes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen nahtloser Metallrohre, bei dem aus einem Metallblock ein Rohr gewalzt oder stranggepreßt, darauf durch Pilgern und abschließend durch Ziehen in seinem Querschnitt verringert wird.The invention relates to a method for producing seamless metal pipes, in which a tube is rolled or extruded from a metal block, then through Pilgrimage and finally by pulling is reduced in its cross-section.

Bei der Herstellung nahtloser Metallrohre geht man üblicherweise von einem Metallblock aus, der in einer Rohrstrangpresse oder einem Warmwalzwerk über einen Dorn zu einem Rohr verarbeitet wird. Der so erhaltene Rohrrohling wird dann in einem Pilgerwalzwerk unter Verringerung des Außendurchmessers und der Wandstärke gewalzt. Dieses Pilgerrohr wird dann mit üblichen Trommelziehmaschinen bis auf seine Endabmessung heruntergezogen.In the manufacture of seamless metal pipes, one usually assumes a block of metal that is placed in a pipe extruder or hot rolling mill a mandrel is processed into a tube. The tube blank thus obtained is then in a pilger mill with a reduction in the outer diameter and the wall thickness rolled. This pilgrim tube is then made up to his Final dimension pulled down.

Es ist bekannt, daß man die Leistung eines Pilgerwalzwerks erhöhen kann, wenn das Pilgerrohr vergrößert wird, zum Beispiel kann der Verschub erhöht werden, wenn die Wanddicke vergrößert wird.It is known that one can increase the performance of a pilger mill can, if the pilgrim's tube is enlarged, for example, the displacement can be increased when the wall thickness is increased.

Diese Maßnahme führt aber dazu, daß bei der anschließenden weiteren Kaltverformung durch Ziehen auf Ziehtrommeln die Anzahl der Züge sich erhöht. Eine Wirtschaftlichkeitsrechnung muß von Fall zu Fall darüber Aufschluß geben, welche gepilgerte Abmessung mit den damit verbundenen Zügen die kostengünstigste Fertigung ergibt.However, this measure leads to the fact that in the subsequent further Cold deformation by pulling on pulling drums increases the number of pulls. One Profitability analysis must provide information on each case as to which pilgrim dimensions with the associated trains the most cost-effective production results.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigung von nahtlosen Metallrohren, insbesondere von Kupfer rohren wesentlich kostengünstiger zu gestalten.The present invention is based on the object of manufacturing of seamless metal pipes, especially copper pipes, much cheaper to design.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zumindest der erste Zug im selben Arbeitsgang mit dem Pilgern, vorgenommen wird.This object is achieved in that at least the first train in the the same operation as the pilgrimage is carried out.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Pilgerleistung zu steigern, ohne die Anzahl der Züge bei der Nachfolgefertigung zu erhöhen, oder aber die bestehende Pilgerleistung zu belassen und eiiien Zug auf den Trommelziehmaschinen einzusparen.This measure makes it possible to increase the pilgrimage, without increasing the number of trains in the successor production, or the existing ones To leave the pilgrimage and save a train on the drum drawing machines.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als vorteilhaft erwiesen, bei der in Durchlaufrichtung des Rohres gesehen, hinter der Pilgermaschine eine in einem Matrizenhalter drehbar gelagerte Matrize sowie eie Abzugsvorrichtung für das gezogenenRohr mit drehbar in einem Halter gelagerten Ziehbacken angeordnet ist Da dem Pilgerrohr während des Walzens sowohl eine Bewegungskomponente in längsaxialer Richtung als auch eine weitere in Umfangsrichtung erteilt wird, müssen Vorkehungen getroffen werden, die diesen Bewegungsablauf nicht behindern. Eine besonders günstige Ausgestaltung der Vorrichtung erhält man, wenn man sowohl die Ziehmatrize als auch die Abzugsvorrichtung auf einem in Richtung der Rohrlängsachse frei verschiebbaren Wagen anordnet. Der Matrizenhalter ist dabei fest auf den Wagen installiert und die Abzugsvorrichtung in Richtung der Rohrachse anttbbar. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß die eigentliche Ziehvorrichtung vollkommen unabhängig vom Bewegungsablauf des Pilgerwalzwerkes ist. Die hinter der Matrize angeordnete Abzugsvorrichtung muß dabei so -arbeiten, daß die Abzugsgeschwindigkeit des gezogenen Rohres größer ist als die Austrittsgeschwindigkeit des Pilgerrohres.A device has been found for carrying out the method according to the invention Proven to be advantageous when viewed in the direction of passage of the pipe, behind the pilgrim machine a die rotatably mounted in a die holder and a pull-off device for the drawn pipe with rotatably mounted in a holder Drawing jaws is arranged because the pilger tube during rolling is both a component of movement is issued in the longitudinal axial direction as well as another in the circumferential direction, precautions must be taken that do not hinder this movement. A particularly favorable configuration of the device is obtained when both the drawing die as well as the pull-off device on one in the direction of the pipe's longitudinal axis arranges freely movable carriage. The die holder is firmly on the carriage installed and the pull-off device in the direction of the pipe axis. By this measure ensures that the actual pulling device is perfect is independent of the sequence of movements of the pilger mill. The one behind the die arranged take-off device must work so that the take-off speed of the drawn tube is greater than the exit speed of the pilgrim tube.

Der Antrieb der Abzugsvorrichtung geschieht zweckmäßigerweise hydromechanisch, es sind aber auch andere Antriebsarten durchaus denkbar. Die Abzugsvorrichtung weist Ziehbacken auf, die aus mindestens zwei, vorzugsweise vier an ihrer Nantelfläche konisch ausgebildeten Kreisringsegmenten bestehen, die in einer Schale mit entsprechender konischer Bohrung verschiebbar angeordnet sind. Diese Anordnung gestattet ein schnelles festes Greifen des Rohres'wenn die Ziehbacken in Bewegungsrichtung des Rohres angetrieben sind und ein ebenso schnelles Lösen, wenn die Ziehbacken entgegen der Bewegungsrichtung des Rohres verschoben werden. Die Antriebsgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung sollte auf die Fertigungsgeschwindigkeit des Pilgerwalzwerks abgestimmt sind. Um verfahrensbedingte Geschwindigkeitsabweichungen des Pilgerwalzwerks auszugleichen, ist nach einem weiteren Gedanken der Wagen auf einer Bahn geführt, und es sind im Abstand voneinander vom Wagen betätigbare Kontakte installiert, die den Antrieb für die Abzugsvorrichtung regeln. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ist die Abzugsvorrichtung als Linearmotor ausgebildet. Der wesentliche Vorteil bei dieser Ausführung besteht darin, daß die auf das zu transportierende Rohr ausgeübt Kraft berührungslos erzeugt wird. Mit derartigen an sich bekannten Linearmotoren können Kräfte bis zu 1.000 kp bei Geschwindigkeiten von 0,1 bis 5 m/ sec. erzeugt werden.The drive of the take-off device is expediently hydromechanical, however, other types of drive are also quite conceivable. The trigger has Pulling jaws that consist of at least two, preferably four, on their outer surface Conical circular ring segments exist, which are in a shell with a corresponding conical bore displaceable are arranged. This arrangement allows the pipe to be gripped quickly and firmly when the jaws are in the direction of movement of the pipe are driven and an equally quick release when the pulling jaws be shifted against the direction of movement of the pipe. The drive speed the haul-off device should match the production speed of the pilger mill are matched. To process-related speed deviations of the pilger mill to compensate, according to another thought, the car is guided on a track, and there are actuatable contacts installed at a distance from each other, the regulate the drive for the pull-off device. After a particularly advantageous In the embodiment of the device according to the invention, the pull-off device is a linear motor educated. The main advantage of this design is that the on the pipe to be transported force is generated without contact. With Linear motors of this type, known per se, can generate forces of up to 1,000 kp at speeds from 0.1 to 5 m / sec. can be generated.

Nach einem weiten Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, daß die Natrize in einem festen Abstand hinter der Pilgermaschine angeordnet und die Abzugsvorrichtung im selben Takt wie die Pilgermaschine angetrieben ist. Bei dieser Ausführungsform kann auf den verschiebbaren Wagen verzichtet werden.According to a broad concept of the invention it is provided that the Natrize arranged at a fixed distance behind the pilgrim machine and the trigger device is driven in the same cycle as the pilgrim machine. In this embodiment the sliding carriage can be dispensed with.

Der Hub der Abzugsvorrichtung sollte größer sein als die Länge des pro Hub aus der Matrize austretenden Rohres und die Anpreßkraft der Abzugsvorrichtung auf das Rohr so bemessen sein, daß keine plastischen Verformungen am gezogenen Rohr entstehen.The stroke of the trigger should be greater than the length of the per stroke of the pipe emerging from the die and the contact pressure of the pull-off device be dimensioned on the pipe so that no plastic deformations on the drawn pipe develop.

Die Abzugsvorricltung greift zweckmäßigerweise sowohl vor Beginn des Hubes des Pilgerwalzwerkes als auch nach Beendigung desselben an dem Rohr an. Dadurch können Schwankungen der pro Hub gewalzten Rohrlänge ausgeglichen werden. Die Anpreßkraft wird vorteilhafterweise durch Kraftbegrenzer geregelt und so eingestellt, daß bei Überschreiten einer einstellbaren Kraft die Abzugsvorrichtung auf dem Rohr rutscht. Ein Abreißen des Rohres wird dadurch vermeiden.The deduction device expediently takes effect both before the start of the Stroke of the pilger mill and after completion of the same on the tube. Through this fluctuations in the pipe length rolled per stroke can be compensated for. The pressing force is advantageously regulated by force limiters and such set, that when an adjustable force is exceeded, the trigger device on the tube slips. This will prevent the pipe from tearing off.

Die Erfindung ist anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is shown schematically on the basis of one in the figure Embodiment explained in more detail.

In das aus dem nicht mehr dargestellten Pilgerwalzwerk austretende Kupfenehr 1 wird zunächst ein Dorn 2 und ggf. Schmiermittel eingefüllt und das Ende des Kupferrohres 1 angespitzt.In the emerging from the pilger mill, which is no longer shown Kupfenehr 1 is first filled with a mandrel 2 and possibly lubricant and the end of the copper pipe 1 pointed.

In Durchlaufrichtung des Kupferrohres 1 gesehen hinter dem Pilgerwalzwerk ist eine Ziehvorrichtung 3 angeordnet. Diese Ziehvorrichtung 3 steht aus einem in Durchlaufrichtung des Rohres 1 beweglichen Wagen 4, auf dem eine Natrize 5 sowie eine Abzugsvorrichtung 6, die ebenfalls in Bewegungsrichtung des Kupferrohres 1 auf dem Wagen 4 verschiebbar ist, angeordnet sind. Die Matrize 5 ist in einem Natrizenhalter 7 mittels Kugellagern 8 drehbar gelagert. Die Abzugsvorrichtung 6 weist vier kreissegmentförmige Ziehbacken 9 auf, die in einer Schale 10 verschiebbar angeordnet sind. Zur Erzeugung der Anpreßkraft auf das Kupferrohr 1 sind sowohl die Ziehbacken 9 als auch die Schale 10 an ihren Angrenzungsflächen konisch ausgebildet. Die Schale 10 ist in dem Halter 11 ebenfalls über Kugellager 12 und 13 drehbar gelagert. Zur Führung des Halters 11 dienen Bahnen 14. Der Antrieb der Abzugsvorrichtung 6 geschieht über Hydraulikzylinder 15 und 16.Seen in the direction of passage of the copper pipe 1 behind the pilger mill a pulling device 3 is arranged. This pulling device 3 consists of an in Direction of passage of the pipe 1 movable carriage 4 on which a Natrize 5 as well a pull-off device 6, which also moves in the direction of movement of the copper pipe 1 is slidable on the carriage 4, are arranged. The die 5 is in a sodium holder 7 rotatably mounted by means of ball bearings 8. The take-off device 6 has four circular segment-shaped Pulling jaws 9, which are arranged displaceably in a shell 10. To the generation the pressing force on the copper pipe 1 are both the pulling jaws 9 and the shell 10 conical at their adjoining surfaces. The shell 10 is in the holder 11 also rotatably supported by ball bearings 12 and 13. For guiding the holder 11 are used for tracks 14. The drive of the take-off device 6 takes place via hydraulic cylinders 15 and 16.

Nach den vorbereitenden Arbeiten wie Schmiermittel- und Dorn-Einführen, wird das Ende des Kupferrohres 1 beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Einstoßvorrichtung in die Matrize 5 eingestoßen, und zwar so weit, daß das Kupferrohr 1 bis in den Bereich der Ziehbacken 9 aus der Matrize 5 herausragt. Das Kupferrohr 1 wird dann von der Abzugsvorrichtung 6 gegriffen, und durch die Hydraulikzylinder 15 und 16 zurückgezogen, wobei sich die Abzugsvorrichtung 6 stets mit größerer Geschwindigkeit als das Pilgerrohr in derselben Richtung bewegt. Dabei wird der Wagen 4 auf das Pilgerwalzwerk zubewegt. Nachdem die Hydraulikzylinder 15 und 16 ihre Endstellung erreicht haben, wird die Abzugsvorrichtubg 6 mit Hilfe der Hydraulikzylinder 15 und 16 entgegen der Bewegungsrichtung des Kupferrohres 1 bis in die Endstellung der Hydraulikzylinder 15 und 16 bewegt. Dabei lösen sich die Ziehbacken 9 von dem Rohr 1. In dieser Phase wird der Wagen 4 von dem Kupferrohr i mit Pilgergeschwindigkeit geschoben. Nach Erreichen der Endstellung der Abzugsvorrichtung 6 wird das Kupferrohr 1 wieder von den Ziehbacken 9 gefaßt und der eben beschriebene Vorgang wiederholt sich. Die Abzugsgeschwindigkeit des Kupferrohres 1 hinter der Matrize 5 wird nun so geregelt, daß der Wagen 4 nahezu stillsteht, d.h. der Abzugsvorrichtung arbeitet im selben Takt wie die Pilgermaschine.After the preparatory work such as inserting the lubricant and mandrel, the end of the copper pipe 1 is for example by means of a not shown The pusher is pushed into the die 5, so far that the copper pipe 1 protrudes from the die 5 up to the area of the drawing jaws 9. The copper pipe 1 is then gripped by the trigger device 6, and by the hydraulic cylinder 15 and 16 withdrawn, the trigger device 6 always with larger speed as the pilgrim's tube moved in the same direction. The carriage 4 is on the Pilgrim mill moved closed. After the hydraulic cylinders 15 and 16 have reached their end positions reached, the extraction device 6 with the aid of the hydraulic cylinder 15 and 16 against the direction of movement of the copper pipe 1 up to the end position the hydraulic cylinder 15 and 16 moves. The pulling jaws 9 are released from the Tube 1. In this phase the carriage 4 is driven by the copper tube i at pilgrim speed pushed. After reaching the end position of the extraction device 6, the copper pipe 1 again taken by the jaws 9 and the process just described is repeated themselves. The withdrawal speed of the copper pipe 1 behind the die 5 is now controlled so that the carriage 4 is almost at a standstill, i.e. the trigger device is operating in the same rhythm as the pilgrim machine.

Um Geschwindigkeitsschwankungen des Pilgerrohres vollautomatisch auszugleichen, sind Endschalter 17 und 18 vorgesehen, die bei Berührung durch den Wagen 4 die Abzugsgeschwindigkeit vergrößern oder verkleinern.In order to compensate for fluctuations in the speed of the pilgrim tube fully automatically, limit switches 17 and 18 are provided, which when touched by the carriage 4, the withdrawal speed zoom in or out.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (10)

Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen nahtloser Metallrohre, bei dem aus einem Metallblock ein Rohr gewalzt oder stranggepreßt, darauf durch Pilgern und abschließend durch Ziehen das Rohr in seinem Querschnitt verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erste Zug im selben Arbeitsgang wie das Pilgern vorgenommen wird. Claims 1. A method for producing seamless metal pipes, in which a tube is rolled or extruded from a metal block, then through Pilgrimage and finally by pulling the pipe reduced in its cross-section is, characterized in that at least the first train in the same operation how the pilgrimage is undertaken. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung des Rohres (1) gesehen hinter der Pilgermaschine eine in einem Matrizenhalter (7) drehbar gelagerte Matrize (5) sowie eine Abzugsvorrichtung (6) für das gezogene Rohr mit drehbar in einem Halter (11) gelagerten Ziehbacken (g) angeordnet ist. 2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that seen in the direction of passage of the pipe (1) behind the pilgrim machine a die (5) rotatably mounted in a die holder (7) and a pull-off device (6) for the drawn tube with pulling jaws rotatably mounted in a holder (11) (g) is arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Ziehmatrize (5) als auch die Abzugsvorrichtung (6) auf einem in Richtung der Rohrachse frei verschiebbaren Wagen (4) angeordnet sind. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that both the drawing die (5) as well as the extraction device (6) on one in the direction of the Tube axis freely displaceable carriage (4) are arranged. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenhalter (5) fest auf dem Wagen (4) installiert und die Abzugsvorrichtung (6) in Richtung der Rohrachse antreibbar ist. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the die holder (5) is permanently installed on the carriage (4) and the pull-off device (6) can be driven in the direction of the pipe axis. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung (6) hydromechanisch antreibbar ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the trigger device (6) can be driven hydromechanically. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung (6) Ziehbacken (9) aufweist, die aus mindestens zwei, vorzugsweise vier an ihrer Mantelfläche konisch ausgebildeten Kreisringsegmenten bestehen, die in einer Schale (10) mit entsprechender konischer Bohrung verschiebbar angeordnet sind.6. Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the pull-off device (6) has pulling jaws (9), which consist of at least two, preferably four circular ring segments conically formed on their outer surface exist, which can be displaced in a shell (10) with a corresponding conical bore are arranged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (4) auf einer Bahn geführt ist und im Abstand voneinander vom Wagen (4) betätigbare Kontakte (17,18) fest installiert sind, die den Antrieb für die Abzugsvorrichtung (6) regeln.7. Apparatus according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the carriage (4) is guided on a track and at a distance from each other from the carriage (4) actuatable contacts (17,18) are permanently installed, which are the drive for the Regulate the trigger device (6). 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung von Linearmotoren angetrieben ist.8. Apparatus according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the take-off device is driven by linear motors. 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize in einem festen Abstand hinter der Pilgerma schine angeordnet und die Abzugsvorrichtung im selben Takt wie die Pilgermaschine angetrieben ist.9. Apparatus according to claim 2, characterized in that the die arranged at a fixed distance behind the Pilgerma machine and the trigger is driven in the same cycle as the pilgrim machine. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Abzugsvorrichtung größer ist als die Länge des pro Hub aus der Matrize austretenden Rohres und die Anpreßkraft der Abzugsvorrichtung auf das Rohr so bemessen ist, daß keine plastischen Verformungen am gezogenen Rohr entstehen.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the hub the pull-off device is greater than the length that emerges from the die per stroke Pipe and the contact pressure of the trigger device on the pipe is dimensioned so that no plastic deformations occur on the drawn pipe.
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