DE2758137B1 - Einziehmaschine zur Ausformung von Rohrangeln - Google Patents

Description

• Das Rohrwerkstück wird von der in den Zeichnungen linken Seite her in den Spannbock eingeführt Hierzu wird es auf Rollen 5 abgelegt, welche an dem Ende eines Schwenkhebels 6 gelagert sind, wobei jeder Schwenkhebel um einen Bock 7 des Unterbaus 1 schwenkbar ist.
• Die Schwenkung erfolgt über eine Schubstange 8, die an sämtlichen Schwenkhebeln 6 über einen Gelenkzapfen 9 angreift und diese somit zur synchronen Schwenkung miteinander verbindet. Der Antrieb der Schubstange 8 erfolgt mittels eines hydraulischen Rollenschwenkzylinders 10, dessen Kolbenstange mit der Schubstange 8 verbunden ist und dessen Zylindergehäuse an einem Bock 11 angelenkt ist. Durch die Schwenkung der Schwenkhebel 6 wird die Höhenlage des Rohrwerkstücks 3 so eingestellt. daß dessen Achse mit der Achse der Einziehmaschine zusammenfällt.
• Auf den Rollen 5 liegend wird das Rohrwerkstück 3 in den Spannbock eingeschoben, bis sein Ende um ein von der Länge der benötigten Rohrangel abhängiges Maß auf der anderen Seite des Spannbocks hervorragt.
• Innerhalb des Spannbocks 2 befinden sich mehrere Spannbacken 12, deren axiale Erstreckung so groß ist, daß ein festes Einspannen des Rohrwerkstückes möglich ist, ohne dieses zu deformieren.
• An der vom Rohrwerkstück 3 abgewandten Rückenfläche jeder Spannbacke 12 sind zwei voneinander abgewandte Abschrägungen ausgebildet, mit welchen jeweils ein Spannkeil 13 zusammenwirkt, der seinerseits mit dem Kolben 14 eines Spannzylinders 15 verbunden ist. Werden durch Druckbeaufschlagung dieser Spannzylinder die Kolben 14 vorgeschoben, so drücken die Spannkeile 13 die Spannbacken nach innen bis zur Anlage am Rohrwerkstück 3 und spannen dieses ein.
• Die Teleskopzylinderanordnung 4 besteht aus einem auf dem Unterbau 1 befestigten Zylinder 16, in dem ein Hohlkolben 17 verschiebbar ist. Durch Druckbeaufschlagung über eine Druckmediumbohrung 18 kann dieser vorgeschoben (in den Zeichnungen nach links) und durch Druckbeaufschlagung über eine Druckmediumbohrung 19 kann er zurückgezogen werden.
• In dem Hohlraum des Hohlkolbens 17 sitzt ein Innenkolben 20, dessen Kolbenstange 21 abgedichtet durch eine Bohrung in der vorderen (in der Zeichnung linken) Stirnwand des Hohlkolbens nach außen geführt ist. In einer Bohrung der hinteren Stirnwand ist ein Druckmediumzufuhrrohr 22 befestigt, welches durch die hintere Stirnwand des Zylinders 16 abgedichtet gleitend nach außen ragt. Durch Druckbeaufschlagung über dieses Druckmediumzufuhrrohr wird der Innenkolben 20 relativ zum Hohlkolben 17 vorgeschoben und durch Druckbeaufschlagung über eine Druckmediumbohrung 23 in der vorderen Stirnwand des Hohlkolbens 17 zurückgezogen.
• Wegen der Ortsveränderlichkeit der Anschlußstellen des Hohikolbens 17 geschieht die Druckzufuhr zum Druckmediumzufuhrrohr 22 und zur Druckmediumbohrung 23 über flexible Druckschläuche. Sämtliche gegeneinander gleitenden Flächen der Teleskopzylinderanordnung 4 sind mittels nicht mit Bezugszeichen versehenen Dichtungen gegeneinander abgedichtet.
• Am vorderen Ende des Hohlkolbens 17 ist über eine Hülse ein Ringwerkzeug 25 in der Art eines Ziehrings befestigt und am vorderen Ende der Kolbenstange 21 ist ein Dorn 26 befestigt.
• Mit der beschriebenen Einziehmaschine ist es möglich, alle Arten von Rohrangeln auszuformen. Wenn auf die Innenkolbenstange 21 kein Dorn aufgesetzt ist und das Ringwerkzeug 25 durch Druckbeaufschlagung des Hohlkolbens 17 über die Druckmediumbohrung 18 auf das Ende des Rohrwerkstückes 3 aufgeschoben wird, so wird in der bekannten Weise durch Reduzierung des Außendurchmessers eine Rohrangel ausgeformt, mit der anschließend z. B. eine Hohlziehoperation durchgeführt werden kann.
• Wenn nur der Dorn 26 durch Druckbeaufschlagung des Innenkolbens 20 über das Druckmediumzufuhrrohr 22 vorgeschoben wird, so wird das Rohrwerkstückende aufgeweitet, z. B. zur Vorbereitung eines Aufweiteziehens auf einer Ziehbank.
• Wenn eine das Rohrwerkstück außen und innen kalibrierende Stopfenziehoperation durchgeführt werden soll, bei der der Außendurchmesser reduziert und der Innendurchmesser vergrößert wird, so wird die Rohrangel wie folgt angeformt: Zunächst wird bei stillstehendem Hohlkolben 17 durch Druckbeaufschlagung des Innenkolbens 20 der Dorn 26 in das Rohrwerkstückende eingestoßen, wobei dieses aufgeweitet wird. Eine wesentliche Veränderung der Wandstärke findet dabei nicht statt.
• Anschließend wird der Innenkolben 20 beidseitig dadurch entlastet, daß sowohl das Druckmediumzufuhrrohr 22 mit dem Rücklauf verbunden wird und die Druckmediumbohrung 23 mit dem Rücklauf verbunden bleibt. Jetzt wird durch Druckbeaufschlagung des Hohlkolbens 17 über die Druckmediumbohrung 18 das Ringwerkzeug 25 vorgeschoben und auf Rohrwerkstückende aufgeschoben.
• Bei dieser Bewegung bleibt der Dorn 26 unbeweglich im Rohrwerkstück stehen, d. h. relativ zum Hohlkolben 17 kommt der Innenkolben 20 wieder in die Ausgangslage, bei der er an der hinteren Stirnwand des Hohlkolbens anliegt. Während dieser Operation wird der Außendurchmesser des Rohrwerkstückendes wieder reduziert, was auf dem größten Teil der Strecke ohne wesentliche Zunahme der Wandstärke erfolgt.
• Lediglich wenn das Ringwerkzeug so weit vorgeschoben werden soll, daß es schon den Rohrabschnitt erfaßt, in dem sich der Dorn befindet, so muß es hier bereits zu einer entsprechenden Abnahme der Rohrwandstärke kommen. Die erforderliche Antriebskraft des Ringwerkzeugs steigt dabei steil an.
• Ausgehend von der jetzt gegebenen Situation kann nun das Ausformen der endgültigen Rohrangel erfolgen, wobei diese Operation bereits dem späteren kalibrierenden Ziehen entspricht. Es müssen Ringwerkzeug und Dorn gemeinsam wieder vom Rohrwerkstückende abgezogen werden.
• Hierzu wird zunächst durch Druckbeaufschlagung des Innenkolbens 20 über die Druckmediumbohrung 23 dieser zur Anlage an die hintere Stirnwand des Hohlkolbens 17 gebracht bzw. in dieser Relativstellung gehalten, und sodann wird durch Druckbeaufschlagung des Hohlkolbens 17 über die Druckmediumbohrung 19 des Ringwerkzeugs 25 vom Rohrwerkstückende abgezogen. Da während dieser Bewegung sich der Dorn 26 synchron innerhalb des Ringwerkzeugs mitbewegt, kommt es zu einem innen und außen kalibrierenden Ziehen und zur Ausbildung der in Fig. 1 mit 27 bezeichneten Rohrangel. Diese Rohrangel ist dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser reduziert und der Innendurchmesser vergrößert ist.
• Es sei noch bemerkt, daß beim Aufschieben des Ringwerkzeugs die vorstehend beschriebene Endphase, bei der es unter Aufbringung der erforderlichen hohen Antriebskraft auf den Rohrabschnitt aufgeschoben wird, in dem sich bereits der Dorn befindet, nicht unbedingt erforderlich ist. Es kann dabei nämlich außer der Notwendigkeit, erhebliche Kräfte zu erzeugen, auch zu einer Wulstbildung kommen.
• Wenn beim Erreichen der Schwelle, wenn die erforderliche Antriebskraft zu steigen beginnt, angehalten wird, so ist der Innenkolben 20 relativ zum Hohlkolben 17 noch nicht in seine hintere Endlage gekommen. Wenn jetzt der Innenkolben 20 über die Druckmediumbohrung 23 beaufschlagt wird, so wird der Dorn 26 in das Ringwerkzeug 25 hineingezogen und die von einer beträchtlichen Dickenabnahme des Rohrwerkstücks begleitete Phase, in der Ringwerkzeug und Dorn auf gleicher Höhe zur Deckung gebracht werden müssen, ist eine ziehende und nicht eine stoßende Operation. Eine Wulstbildung wird dabei nicht auftreten.
• Am zweckmäßigsten ist es, während dieser betrachteten Phase das Ringwerkzeug nicht ortsfest zu halten, sondern durch Verbindung beider Druckmediumbohrungen 18 und 19 des Hohlkolbens 17 schwimmen zu lassen. Dadurch geschieht die Deckungsphase von Ringwerkzeug und Dorn mit geringstmöglichen Kraftaufwand Es versteht sich, daß in der Teleskopzylinderanordnung 4 bei allen Arbeitsbewegungen jeweils der dem Druckraum gegenüberliegende Raum, der sich verkleiinert, mit dem Abfluß bzw. Rücklauf des Hydrauliksystems verbunden ist

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Einziehmaschine zur Ausformung von Rohrangeln mit einer Einspannvorrichtung für das Rohrwerkstück und einem Ringwerkzeug, das mittels eines Hydraulikantriebs über das Rohrwerkstückende gedrückt wird, dadurch gekennzeichn e t, daß das Ringwerkzeug (25) mit einem beidseitig druckbeaufschlagbaren Hohikolben (17) verbunden ist und in diesem ein beidseits druckbeaufschlagter Innenkolben (20) beweglich untergebracht ist, an dessen Kolbenstange (21) ein Dorn (26) befestigt ist 2. Einziehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der rückwärtigen Stirnwand des Hohlkolbens (17) eine Bohrung vorgesehen ist, in der ein Druckmediumzufuhrrohr (22) befestigt ist, welches gleitend durch eine Bohrung in der rückwärtigen Stirnwand des Zylinders (16) geführt ist und in dieser Bohrung abgedichtet ist 3. Einziehmaschine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmediumzufuhr zur vorderen Druckmediumumbohrung (23) des Hohlkolbens (17) und zum Druckmediumzufuhrrohr (22) über flexible Druckschläuche erfolgt.

   4. Einziehmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringwerkzeug (25) über eine Hülse (24) mit dem Hohlkolben (17) verbunden ist.

   5. Einziehmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Spannbock (2) zum Einspannen des Rohrwerkstücks (3) mit Spannbacken (12), welche mittels Keilwirkung gegen das Rohrwerkstück gedrückt werden.

   6. Einziehmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spannbacke (12) auf ihrer vom Rohrwerkstück (3) abgewandten Rückenfläche zwei schräge Ebenen aufweist, an deren jeder ein in Axialrichtung verschieblicher Spannkeil (13) angreift.

   7. Einziehmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannkeil (13) durch einen hydraulischen Spannzylinder (15) antreibbar ist.

   8. Einziehmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Ringwerkzeugs (25) und eines Dorns (26), die auch für ein nachfolgendes Stopfenziehen des Rohrwerkstücks (3) dienen.

   Bei der Herstellung von gezogenen Präzisionsstahlrohren müssen diese vor der Ziehoperation geangelt (gespitzt) werden, d. h. sie müssen auf eine Länge von etwa 100 bis 300 mm im Durchmesser so weit reduziert werden, daß dieses geangelte Ende des Rohrwerkstücks leicht durch den Ziehring der Ziehbank gesteckt werden kann und hinter diesem von der Ziehzange erfaßt werden kann.

   Das Angeln von Rohrwerkstückenden erfolgt gewöhnlich spanabhebend durch Abdrehen oder spanlos durch Kalt- oder Warmverformung in Rundhämmermaschinen, Reduzierwalzmaschinen und dergl in denen der Durchmesser reduziert wird, oder in Pressen, in denen das Wandmaterial eingefaltet wird.

   Bei diesem bekannten Verfahren des Angelns von Rohrwerkstückenden ist die Rohrangel später abzuschneiden und stellt deshalb einen Materialverlust dar.

   Es ist allerdings auch bekannt, die Rohrwerkstücke ohne Ausbildung einer Angel sofort in den Ziehring der Ziehbank einzustoßen, bis die Ziehzange greifen kann.

   Bei diesem Verfahren stellt die Rohrangel nur dann keinen Verlust dar, wenn anschließend eine Hohlzugoperation durchgeführt wird, d. h. ein Ziehen durch den Ziehring ohne Beteiligung eines auch die Innenwandung des Rohrwerkstücks kalibrierenden Dorns. Allenfalls ist das Einstoßen des Rohrwerkstücks zusammen mit einer Stange für einen nachfolgenden Stangenzug möglich.

   Das Durchmesserreduzieren durch Einstoßen des Rohrwerkstückendes in ein entsprechendes Werkzeug kann auch auf besonderen Einziehmaschinen geschehen.

   Bei bekannten Einziehmaschinen wird das Rohrwerkstück festgeklemmt und das Werkzeug hydraulisch über das Rohrende gedrückt.

   Für alle bekannten spanlosen Verfahren des Angelns gilt die Beschränkung, daß bei der Reduzierung des Außendurchmessers der Innendurchmesser erst recht abnimmt, so daß die Ziehangel des Rohrwerkstücks immer dann einen Verlust darstellen muß, wenn bei der anschließenden Ziehoperation nicht nur der Außendurchmesser des Rohrwerkstücks reduziert, sondern gleichzeitig mittels eines Dorns (Stopfenzug) auch der Innendurchmesser aufgeweitet werden soll.

   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Verwendung der beschriebenen Nachteile eine Rohrangelmaschine zu schaffen, mit der eine Rohrangel für beliebige nachfolgende Ziehoperationen hergestellt werden kann, wobei kein Materialverlust auftreten soll.

   Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in den Patentansprüchen definierte erfindungsgemäße Ausbildung einer Einziehmaschine vorgeschlagen.

   Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Einziehmaschine können beliebig gestaltete Rohrangeln angeformt werden, also nicht nur Reduzierungen des Außendurchmessers, sondern auch Aufweitungen sowie Reduzierungen des Außendurchmessers mit gleichzeitiger Aufweitung des Innendurchmessers durchgeführt werden. Da das Ringwerkzeug und der Dorn in der vorliegenden Einziehmaschine die gleichen Werkzeuge sein können, die auch anschließend in der Ziehbank als Ziehring und Ziehdorn verwendet werden, ist die am Rohrwerkstück ausgebildete Angel kein Abfallstück, sondern entspricht bezüglich ihrer Abmessungen und der durch die Behandlung geänderten Gefügestruktur (Verfestigung) dem fertig gezogenen Rohr. Dadurch bleibt das gesamte Rohr brauchbar.

   Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Figuren weiter erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einziehmaschine, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine gemäß F i g. 1 in geschnittener Darstellung.

   Die Einziehmaschine zur Ausformung von Rohrangeln besteht im wesentlichen aus einem Unterbau 1, auf dem ein Spannbock 2 zum Einspannen des Rohrwerkstückes 3 sowie eine hydraulische Teleskopzylinderanordnung 4 zum Vorstoßen und Rückziehen von Werkzeugen befestigt ist.