DE3018052A1

DE3018052A1 - Vorrichtung zum ziehen von rohren

Info

Publication number: DE3018052A1
Application number: DE19803018052
Authority: DE
Inventors: Helmut Bestgen; Werner 5227 Windeck Quarz; Eckehard Dr.rer.nat. 4500 Osnabrück Tuschy
Original assignee: Kabel und Metallwerke Gutehoffnungshuette Ag 3000 Hannover; KM Kabelmetal AG
Current assignee: Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshuette Ag 450
Priority date: 1980-05-10
Filing date: 1980-05-10
Publication date: 1981-11-12
Also published as: GB2075392A; JPS579524A; DE3018052C2; GB2075392B; AU6946081A

Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

2-237 09.05.80

Vorrichtung zum Ziehen von Rohren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ziehen von Rohren, bestehend aus einer um eine vertikale Achse drehantreibbaren die erforderliche Ziehkraft aufbringenden Ziehtrommel sowie einer Ziehmatrize, welche kardanisch aufgehängt ist, in welcher das durch die Ziehmatrize hindurchgeführte Rohrende von einer Ziehzange gefaßt wird und einige Windungen gezogenen Rohres durch Drehung der Ziehtrommel auf diese aufgewickelt werden, indem die Ziehmatrize bei jeder Windung um in etwa den Rohrdurchmesser des gezogenen Rohres nach oben gefahren wird und die Ziehzange nach Anliegen der Andrückrolle(n) das Rohrende freigibt, sobald die Windungen den Schollrand am oberen Ende der Ziehtrommel erreicht haben.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 3 496 751 bekannt. Das durch eine kardanisch aufgehängte Matrize hindurchgeführte Rohrende wird von einem Greifer gefaßt und auf eine vertikal angeordnete Ziehtrommel aufgewickelt. Dabei wird die frei drehbar aufgehängte Ziehmatrize langsam in Richtung der Ziehtrommelachse nach oben transporttiert, bis die oberste Windung an den Schollrand der Zieh-

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if«.

trommel anlauft. In diesem Augenblick werden Andrückrollen an die Ziehtrommel herangeführt und die Ziehzange trennt das Rohrende ab. Die Ziehkraft wird nunmehr nur durch Reibung erzeugt. Die gleiche Menge des auf die Ziehtrommel auflaufenden Rohres wird in einen unterhalb der Ziehtrommel angeordneten korbartigen Behälter eingefahrene Die zu ziehende Rohrlänge wird ebenfalls einem korbartigen Behälter entnommen, d.h. liegt dort in Windungen vor. Durch den seitlichen Auslauf aus dem Korb kommt das Rohr gekrümmt und deshalb aus wechselnden Richtungen in das Ziehwerkzeug. Das Ziehwerkzeug versucht sich, den unterschiedlichen Richtungen anzupassen, wird aber gleichzeitig durch die von der Ziehtrommel aufgebrachten Ziehkraft in Richtung auf den Zielpunkt des Rohres auf der Ziehtrommel ausge— richtet. Die Ziehmatrize stellt sich also entsprechend den Kräften, die auf sie einwirken, in eine Mittellage ein, die weder einen senkrechten Einlauf in die Matrize noch einen senkrechten Auslauf aus der Matrize gewährleistet. Die unterschiedlichen Widerstände beim Ablauf des Rohres aus dem Korb ergeben Schläge in das Rohr, die sich in stark wechselnden Einlaufrichtungen ins Ziehwerkzeug darstellen und insofern zu einer Ungleichwandigkeit des Rohres führen. ■ .

Theoretische Überlegungen und praktische Versuche haben erbracht, daß geringfügige üngleichwandigkeiten nur zu erreichen sind, wenn während des gesamten Ziehprozesses das Rohr unter allen Umständen genau rechtwinklig in die Ziehmatrize einläuft und genau rechtwinklig aus dieser ausläuft.

Der Erfindung liegt -von daher die Aufgabe zugrunde, eine vorrichtung zum Ziehen von Rohren anzügeben, welche es ermöglicht, daß das Rohr während des gesamten Ziehprozesses genau rechtwinklig in die Ziehmatrize ein- und genau rechtwinklig aus der Ziehmatrize ausläuft und somit ein Rohr schafft, welches über seinen gesamten Querschnitt eine nahezu gleichmäßige Wanddicke aufweist.

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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Ziehmatrize fluchtend ein Rollenrichtwerkzeug vorgeschaltet ist, daß die so gebildete Zieheinheit während ihrer Aufwärtsbewegung unter dem Steigungswinkel der Windungen auf die Ziehtrommel ausgerichtet und fixiert ist und nachdem die oberste Windung den Schollrand erreicht hat, auf einen um den Radius des auslaufenden Rohres versetzten Zielpunkt ausgerichtet und fixiert ist. Die Forderung nach dem exakt senkrechten Einlauf in die Ziehmatrize wird durch den Richtrollensatz gelöst, der gemeinsam mit der Matrize in einer Zieheinheit angeordnet ist, welche kardanisch aufgehängt ist. Die kardanische Aufhängung dient bei der Vorrichtung gemäß der Lehre der Erfindung jedoch nicht, wie bei der bekannten Vorrichtung dazu, daß sich die Zieheinheit der Richtung des Rohres anpassen kann, sondern soll lediglich eine Anpassung des Ziehwerkzeugs an unterschiedliche Rohrdurchmesser ermöglichen. Während des eigentlichen Ziehvorganges ist das Ziehwerkzeug exakt auf einen um den Radius des austretenden Rohres versetzten Zielpunktes ausgerichtet. Insbesondere bei relativ kleinen Durchmessern aufweisenden oder dünnwandigen Rohren wurden die Ziehkräfte nicht ausreichen, die Zieheinheit auszurichten, so daß die von der Einlaufseite der Matrize auf di^se einwirkenden Kräfte die Richtung der Ziehmatrize ständig ändern. Jedoch läßt sich auch bei größeren Rohrabmessungen eine Qualitätsverbesserung feststellen.

Nach einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Abstand vom Drehpunkt des Ziehwerkzeugs je ein horizontal und vertikal verstellbarer Hydraulikzylinder an dem Ziehwerkzeug angreift, welche das Werkzeug in der jeweils gewünschten Stellung gegen je einen Anschlag drücken. Für jede Rohrabmessung liegt der Anschlag und damit die Richtung des Ziehwerkzeuges fest. Eine besonders günstige Anpassung an die verschiedenen Rohrdurchmesser läßt sich dadurch erreichen, daß die Anschläge höhen- und seitenverstellbar, beispielsweise mittels eines Gewindes, sind.

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Die Erfindung ist anhand des in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Ein aus einem nicht mehr dargestellten korbartigen Behälter auslaufendes Kupferrohr 1 wird, wie in der US-PS 3 496 751 beschrieben, durch eine Matrize 2 gezogen und auf eine nicht Mehr dargestellte Ziehtrommel aufgespult. Vor dem Einlauf in die Matrize 2 wird das Kupferrohr 1 durch einen Richtrollensatz 3 sowie einen sogenannten Vorstellring 4 hindurchgeführt. Ziehmatrize 2, Vorstellring 4 und Rieht- :

rollensatz 3 sind in einem Ziehschlitten 5 angeordnet, welcher an ein Kardangelenk 6 angelenkt ist. Der Ziehschlitten 5 ist, wie in der genannten US—PS,zu Beginn des ZiehVerfahrens inder Höhe verfahrbar. Im Gegensatz zu der genannten US-PS ist der Ziehschlitten 5 nicht frei schwenkbar sondern in einer vorbestimmten Stellung fixiert. Hier- zu dienen Hydraulikzylinder 7 und 8, welche den Ziehschlitten 5 in-vertikaler und horizontaler Richtung ausrichten und geijen entsprechende höhen- bzw. seitenver- · stellbare Anschläge 9 und 10 drücken. Mit 11 ist ein weiterer Hydraulikzylinder zum Öffnen des Richtrollensatzes 3 beim Einschub des Rohranfangs bezeichnet. Ein Verstellhebel 12 dient der Einstellung des Rohrdurchmessers bzw. der Rich.twirkung. Der Richtrollensatz 3 stellt in jedem Fall einen senkrechten Einlauf des Kupferrohres 1 in die Ziehmatrize 2 sicher. Gleich aus welcher Richtung das Rohr einläuft, es wird vorher gerichtet und zentrisch und rechtwinklig der Matrize 2 zugeführt. Es ist wichtig, daß die Ziehmatrize 2 und der Richtrollens;itz 3 in einer beweglichen Einheit fest miteinander verbunden sind, weil sonst der Grundsatz des rechtwinkligen Einlaufes auch mit einem Richtwerk nicht erfüllbar ist.

Beim rechtwinkligen Auslauf des Kupferrohres aus.der Ziehmatrize 2 sind zwei Phasen zu unterscheiden. Während der Einlaufphase muß die Richtung des Ziehwerkζeuges 5 um einen bestimmten Winkel in vertikaler Richtung genigt sein. Dieser

Winkel entspricht dem Steigungswinkel der Rohrwindungen auf der Ziehtrommel. In dieser Lage wird das Ziehwerkzeug mit Hilfe des Hydraulikzylinders 7 und des Anschlages 9 fixiert. Hat das Rohr 1 den Schollrand erreicht, schaltet der Hydraulikzylinder 7 um und bringt das Ziehwerkzeug 5 in die genaue Richtung zum Auflaufpunkt am Schollrand und hält das Ziehwerkzeug 5 wiederum fest. Auf diese Weise ist einwandfrei die Bedingung des rechtwinkligen Auslaufes in beiden Phasen gewährleistet.

Der Hydraulikzylinder 10 und der Anschlag 8 werden benötigt, um das Ziehwerkzeug bei einem Wechsel des Durchmessers des zu ziehenden Kupferrohres 1 zu justieren.

In der Figur 3 ist ein Diagramm dargestellt, welches auf der Abszisse die Rohrungleichwandigkeit in Prozent und auf der Ordinate den Meßwertanteil in Prozent darstellt. Die gestrichelte Linie zeigt dabei das Meßergebnis von Rohren, die mit einem herkömmlichen Ziehwerkzeug verarbeitet wurden. Das Maximum der Rohrungleichwandigkeit liegt beim herkömmlichen Ziehwerkzeug bei 13 bis 14 %, während die ausgezogene Linie (Ziehwerkzeug gemäß der Lehre der Erfindung) ein Maximum bei 4 bis 5 % Ungleichwandigkeit zeigt.

Mit besonderem Vorteil sind bei einem Wechsel des Rohrdurchmessers nach dem Auswechseln der Matrize alle Verfahrensabläufe wie Einstellung des Richtwerkzeuges auf den Durchmesser des eintretenden Rohres, seitliche Verstellung der Zieheinheit auf den neuen Zielpunkt, Einstellung des Winkels der Zieheinheit beim Hochfahren, Umstellung beim Erreichen des Schollrandes etc. automatisch mit einer Programmsteuerung durchführbar.

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Claims

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

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Patentansp r'ü ehe

( 1.!Vorrichtung zum Ziehen von Rohren, bestehend aus einer um eine vertikale Achse drehantreibbaren die erforderliche Ziehkraft aufbringenden Ziehtrommel sowie einer Ziehmatrize, welche kardanisch aufgehängt ist, in welcher das durch die Ziehmatrize hindurchgeführte Rohrende von einer Ziehzange gefaßt wird und einige Windungen gezogenen Rohres durch Drehung der Ziehtrommel auf diese aufgewickelt werden, indem die Ziehmatrize bei jeder Windung um in etwa den Rohrdurchmesser des gezogenen Rohres nach oben gefahren wird und die Ziehzange nach Anliegen der Andrückrolle(n) das Rohrende freigibt, sobald die Windungen den Schollrand am oberen Ende der Ziehtrommel erreicht haben, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ziehmatrize (2) fluchtend ein Rollenrichtwerkzeug (3) vorgeschaltet ist, daß die so gebildete Zieheinheit (5) während ihrer Aufwärtsbewegung unter dem Steigungswinkel der Windungen auf die Ziehtrommel ausgerichtet und fixiert ist und nachdem die oberste Windung den Schollrand erreicht hat, auf einen um den Radius des auslaufenden Rohres versetzten Zielpunkt ausgerichtet und fixiert ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch' gekennzeichnet, daß im Abstand vom Drehpunkt des Ziehwerkzeuges (5) je ein horizontal und vertikal verstellbarer Hydraulikzylinder (.7,8) an dem Ziehwerkzeug (5) angreift, welche das Werkzeug (5) in der jeweils gewünschten'Stellung gegen je einen Anschlag (9,10) drücken. .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (9,10) höhen- und seitenverstellbar sind. -

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