DE4304636A1 - Method for drawing metal tubes - Google Patents

Method for drawing metal tubes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

In a method for drawing metal tubes, wherein the metal tubes are reduced both in outside diameter and in wall thickness by means of a die and a mandrel and wherein a plurality of tube lengths are joined together at their ends before the drawing process, the junction of the tube lengths is severed in front of the die, the beginning of the following tube length is moved up to the end of the preceding tube length, during the passage of the end of the preceding tube length through the die the mandrel is automatically transferred into the beginning of the following tube length, the mandrel is pushed into the tube a short distance, the tube end is pointed and guided through the die opening, and a force behind the die acts on the tube, and the pointed tube end is joined to the end of the drawn tube length.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ziehen von Metallrohren nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.The invention relates to a method for pulling Metal pipes according to the preamble of claims 1 and 2.

Bei der Herstellung von nahtlos gezogenen Rohren werden einzelne Rohrabschnitte für den jeweiligen Ziehvorgang dahingehend vorbereitet, daß eine Portion Ziehöl in den Rohranfang eingebracht, ein Dorn in das Rohr eingeschoben, der Rohranfang angespitzt und in die Matrize eingeführt wird. Hinter der Matrize greift eine Kraft an dem Rohr an, welche das Rohr durch die Matrize hindurchzieht. Am Ende des Ziehvorgangs verläßt das Rohr die Matrize und der Dorn fällt aus dem Rohr. Es sind verschiedene Vorschläge unterbreitet worden, die vorbereitenden zeitaufwendigen Tätigkeiten zu automatisieren und dadurch Personal sowie sogenannte Totzeiten, in denen nicht gezogen wird, einzusparen.In the manufacture of seamless drawn tubes individual pipe sections for the respective drawing process prepared in such a way that a portion of drawing oil in the Introduced pipe start, a mandrel inserted into the pipe, the The beginning of the pipe is sharpened and inserted into the die. A force acts on the pipe behind the die, which pulls the tube through the die. At the end of The tube leaves the die and the mandrel falls out of the pipe. Various suggestions are made been doing the preparatory time consuming work too automate and thereby personnel as well as so-called Save dead times during which no pulling takes place.

Eine Erhöhung des Gewichtes und damit der Länge der Rohrabschnitte scheitert daran, daß das Gewicht beim ersten Arbeitsschritt begrenzt ist. Der erste Arbeitsschritt kann beispielsweise ein Preßvorgang sein, bei dem aus einem Metallblock ein Metallrohr gepreßt wird, oder aber ein Lochwalzen sein, bei dem ebenfalls aus einem Metallblock ein Rohr gewalzt wird. An increase in weight and thus the length of the Pipe sections fail because the weight at the first Work step is limited. The first step can for example, a pressing process in which from a Metal block is pressed or a metal tube Perforated rollers, which also consist of a metal block Pipe is rolled.  

Man hat versucht, die Rohrabschnitte endseitig miteinander durch Schweißen zu verbinden. Dies scheiterte jedoch daran, daß beim Durchtritt durch die Matrize die Schweißverbindung abriß. Geringe Querschnittsabnahmen, die geringere Ziehkräfte erforderlich machen würden, scheitern daran, daß diese Vorgehensweise nicht wirtschaftlich ist.Attempts have been made to end the pipe sections together to connect by welding. However, this failed because that the weld connection when passing through the die demolition. Small cross-sectional decreases, the lower pulling forces would make it necessary to fail because these Procedure is not economical.

Ein vielversprechender Vorschlag sah vor, den Dorn aus dem Wirkbereich der Matrize zu verlagern, während die Verbindungsstelle die Matrize passiert, d. h. das Rohr über eine bestimmte Länge ohne Wanddickenabnahme zu ziehen. Hierfür ist jedoch ein großer maschineller Aufwand erforderlich, der in vielen Fällen die Vorteile eliminiert.A promising proposal was to remove the thorn from the To shift the effective range of the die while the Junction passes the die, d. H. the pipe over pull a certain length without reducing the wall thickness. Therefor However, a great deal of mechanical effort is required in many cases the benefits are eliminated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß ohne die Anwesenheit von Personal die Ziehzeit wesentlich verlängert wird, d. h. den Ablauf der einzelnen Arbeitsgänge vor Beginn des Ziehvorganges an jedem Rohrabschnitt zu automatisieren.The invention has for its object the known Process to improve that without the presence personnel significantly extend the drawing time, d. H. the sequence of the individual operations before the start of the Automate drawing process on each pipe section.

Diese Aufgabe wird durch das in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 Erfaßte gelöst.This task is accomplished by that in the hallmarks of the claims 1 and 2 Detected solved.

Wesentlich für beide Lösungen ist, daß der Dorn selbsttätig von einem Rohrabschnitt in den nachfolgenden transportiert wird. Die Verbindung der Rohrabschnitte ist nur so fest, daß ein Transport der Rohrabschnitte möglich ist, d. h. der Anfang eines nachfolgenden Rohrabschnittes, der üblicherweise in Ringbundform vorliegt, kann ohne Schwierigkeit bis vor die Matrize transportiert werden. Wenn eine Verbindung der Rohre hergestellt wird, ohne daß die lichte Weite des Rohres verändert wird, ist ein Heraustrennen der Verbindungsstelle nicht erforderlich. Die Verbindung reißt beim Eintritt in die Matrize ab. Der Dorn befindet sich jedoch schon soweit in dem nachfolgenden Rohrabschnitt, daß er nicht mehr herausfällt. It is essential for both solutions that the mandrel automatically transported from one pipe section to the next becomes. The connection of the pipe sections is only so tight that transport of the pipe sections is possible, d. H. the beginning a subsequent pipe section, which is usually in Ring collar shape is present, can be up to the Die are transported. When connecting the pipes is produced without the clear width of the tube is changed is a separation of the connection point not mandatory. The connection breaks when entering the Die off. The thorn is already so far in that subsequent pipe section that it no longer falls out.  

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.Further advantages of the invention are in the subclaims cited.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown schematically in FIGS. 1 to 4.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Ringbund aus einer Kupferrohrlänge bezeichnet, die z. B. aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Rohrabschnitten zusammengesetzt ist. Das Kupferrohr läuft über einen Bogen 2 zu einem angetriebenen Richtrollensatz 3. Mit 4 ist eine Anspitzvorrichtung bezeichnet. Das Rohr gelangt dann in eine Ziehmatrize 5, durch welche es mittels einer an dem gezogenen Rohr angreifenden Ziehmaschine 6 hindurchgezogen wird. Am Ende eines zweiten Bogens 7 ist eine Verbindungseinrichtung 8 vorgesehen. Ein angetriebener Rollensatz 9 fördert das gezogene Rohr in einen Korb 10, in welchem das Rohr in Ringbundform vorliegt.In Fig. 1, 1 denotes an annular collar made of a copper tube length which, for. B. is composed of a plurality of interconnected pipe sections. The copper tube runs over a bend 2 to a driven straightening roller set 3 . 4 with a sharpener is designated. The tube then passes into a drawing die 5 , through which it is pulled by means of a drawing machine 6 acting on the drawn tube. A connecting device 8 is provided at the end of a second bend 7 . A driven roller set 9 conveys the drawn tube into a basket 10 in which the tube is in the form of a collar.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Eine zu ziehende aus mehreren Rohrabschnitten bestehende Rohrlänge wird mittels des Richtrollensatzes 3 bis zur Anspitzmaschine 4 transportiert. Dort wird eine Portion Ziehöl und ein nicht gezeigter Dorn eingeführt. Das Rohr wird mit einer Spitze bzw. Ziehangel versehen, die durch die Öffnung der Matrize 5 gesteckt wird und hinter der Matrize 5 von der Ziehmaschine 6 gefaßt wird. Bei der Ziehmaschine 6 handelt es sich vorteilhafterweise um eine sog. Schlittenziehmaschine, deren Schlitten an dem gezogenen Rohr angreifen. Gelangt nun eine Rohrverbindung, wie sie z. B. in Fig. 3 dargestellt ist, in den Bereich der Anspitzvorrichtung 4, wird die Verbindungsstelle mittels einer fliegenden Säge 11 herausgetrennt. Der Anfang des abgetrennten Rohrabschnittes wird dann mit einer höheren Geschwindigkeit an das Ende des vorhergehenden Rohrabschnittes herangeführt.The device works as follows:
A pipe length to be drawn consisting of several pipe sections is transported by means of the straightening roller set 3 to the sharpening machine 4 . A portion of drawing oil and a mandrel, not shown, are introduced there. The tube is provided with a tip or drawing die, which is inserted through the opening of the die 5 and is gripped behind the die 5 by the drawing machine 6 . The drawing machine 6 is advantageously a so-called carriage drawing machine, the carriages of which engage the drawn tube. Now comes a pipe connection, such as. As shown in Fig. 3, in the region of the swager 4, the joint is separated out by means of a flying saw 11. The beginning of the separated pipe section is then moved towards the end of the previous pipe section at a higher speed.

Wenn der vorhergehende Rohrabschnitt die Matrize 5 verläßt, befindet sich der Anfang des nachfolgenden Rohrabschnittes unmittelbar vor der Matrize 5, so daß der Dorn selbsttätig in den nachfolgenden Rohrabschnitt überführt wird. Nun wird der Anfang des nachfolgenden Rohrabschnitts zurückgefahren, der Dorn in das Rohr hineingeschoben, Öl eingeführt und der Rohranfang mit einer Ziehangel versehen. Die Ziehangel wird wie oben erwähnt durch die Öffnung der Matrize 5 geschoben und von der Ziehmaschine 6 gefaßt. Die Ziehangel wird in das Ende des vorhergehenden Rohrabschnittes gesteckt und dort verpreßt, so daß die beiden Rohrabschnitte verbunden sind.When the preceding pipe section leaves the die 5 , the beginning of the following pipe section is immediately in front of the die 5 , so that the mandrel is automatically transferred into the following pipe section. Now the beginning of the next pipe section is moved back, the mandrel is pushed into the pipe, oil is inserted and the beginning of the pipe is provided with a draw bar. As mentioned above, the drawing die is pushed through the opening of the die 5 and gripped by the drawing machine 6 . The drawing bar is inserted into the end of the preceding pipe section and pressed there, so that the two pipe sections are connected.

Bei einer Verbindungsart, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, die beispielsweise durch Punktschweißen oder Stumpflöten oder u. U. durch Kleben hergestellt werden kann, ist der Verfahrensablauf etwas anders.In a type of connection, as shown in Fig. 4, for example by spot welding or butt flutes or u. U. can be produced by gluing, the procedure is slightly different.

Das Einführen des Dornes und der Portion Zielöl ist wie bei dem vorher beschriebenen Verfahren. Gelangt die Verbindungsstelle in den Bereich der Ziehmatrize 5, so reißt die Verbindungsstelle selbsttätig ab. Der Dorn befindet sich bereits in dem nachfolgenden Rohrabschnitt. Der Rohranfang wird nun z. B. durch den Richtrollensatz 3 zurückgefahren, der Dorn in das Rohr hineingestoßen, Ziehöl eingefüllt und die Ziehangel erzeugt. Die Ziehangel wird durch die Matrizenöffnung gesteckt und hinter der Matrize 5 von der Ziehmaschine 6 gefaßt. Hinter der Ziehmaschine 6 wird die Ziehangel abgetrennt und die stumpfe Rohrverbindung wie in Fig. 4 hergestellt.The insertion of the mandrel and the portion of target oil is the same as in the previously described procedure. If the connection point reaches the area of the drawing die 5 , the connection point tears off automatically. The mandrel is already in the subsequent pipe section. The beginning of the pipe is now z. B. retracted by the straightening roller set 3 , the mandrel pushed into the tube, filled with drawing oil and generated the drawing bar. The drawing die is inserted through the die opening and gripped behind the die 5 by the drawing machine 6 . Behind the drawing machine 6 , the drawing die is separated and the blunt pipe connection is made as in FIG. 4.

In der Fig. 2 ist der Zustand dargestellt, in dem bei beiden Verfahren der vorhergehende Rohrabschnitt 12 die Matrize 5 verläßt. Der nachfolgende Rohrabschnitten 13 hat bereits den Dorn 14 aufgenommen. Durch Zusammenfahren der Backen 15 wird eine nicht dargestellte Delle in dem Rohrabschnitt 13 erzeugt, der Rohrabschnitt 13 wird zurückgefahren, der Dorn 14 hineingestoßen, Öl eingefüllt und eine Ziehangel angeformt. Das Verschieben des Dornes 14 kann auch durch einen nicht dargestellten Magneten vorgenommen werden.In FIG. 2, the state is shown in which 12 exits the die 5 in both methods the preceding pipe section. The subsequent pipe section 13 has already received the mandrel 14 . By moving the jaws 15 together , a dent (not shown) is produced in the pipe section 13 , the pipe section 13 is retracted, the mandrel 14 is pushed in, oil is poured in and a drawing die is formed. The mandrel 14 can also be moved by a magnet (not shown).

Der Dorn 14 besitzt einen den Innendurchmesser des gezogenen Rohrabschnitts definierenden Abschnitt 14a, einen konischen Übergangsabschnitt 14b, einen dritten Abschnitt 14c, einen vierten Abschnitt 14d mit kleinerem Durchmesser und einen fünften Abschnitt 14e mit einem Durchmesser wie Abschnitt 14c. Die Länge des Dornes 14 ist so bemessen, daß er beim Zurückfahren des Rohrabschnitts 13 in diesem verbleibt.The mandrel 14 has a section 14 a defining the inner diameter of the drawn pipe section, a conical transition section 14 b, a third section 14 c, a fourth section 14 d with a smaller diameter and a fifth section 14 e with a diameter like section 14 c. The length of the mandrel 14 is dimensioned such that it remains in the pipe section 13 when it is retracted.

Die Fig. 3 zeigt eine Verbindung die für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet ist. Der Anfang des Rohrabschnitts 13 wird etwas verjüngt und in den Rohrabschnitt 12 eingeführt. Das Ende des Rohrabschnitts 12 wird auf das verjüngte Ende aufgepreßt. FIG. 3 shows a connection that is suitable for the inventive process. The beginning of the pipe section 13 is slightly tapered and inserted into the pipe section 12 . The end of the tube section 12 is pressed onto the tapered end.

Fig. 4 zeigt eine stumpfe Verbindung zwischen den Rohrabschnitten 13 und 12, die beispielsweise durch Stumpflöten oder -kleben oder durch Punktschweißen hergestellt ist. Fig. 4 shows a butt connection between the tube sections 13 and 12 , which is produced for example by butt soldering or gluing or by spot welding.

Beide Rohrverbindungen reichen für die beim Durchziehen der Rohrabschnitte durch die Ziehanlagen auftretenden Kräfte aus. Lediglich beim Durchgang durch die Matrize 5 reicht die Verbindung nicht aus.Both pipe connections are sufficient for the forces that occur when the pipe sections are pulled through the drawing systems. The connection is not sufficient only when passing through the die 5 .

Claims (7)

1. Verfahren zum Ziehen von Metallrohren, bei welchem die Metallrohre mittels einer Matrize und eines Dornes sowohl im Außendurchmesser als auch in der Wanddicke reduziert werden und bei welchem mehrere Rohrabschnitte vor dem Ziehvorgang endseitig miteinander verbunden werden, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
  • a) die Verbindungsstelle der Rohrabschnitte wird vor der Matrize herausgetrennt,
  • b) der Anfang des nachfolgenden Rohrabschnitts wird an das Ende des vorhergehenden Rohrabschnittes herangeführt,
  • c) während des Durchtritts des Endes des vorhergehenden Rohrabschnitts durch die Matrize wird der Dorn selbsttätig in den Anfang des nachfolgenden Rohrabschnitts überführt,
  • d) der Dorn wird ein kurzes Stück in das Rohr hereingeschoben, das Rohrende angespitzt, durch die Matrizenöffnung hindurchgeführt und eine Kraft greift hinter der Matrize an dem Rohr an,
  • e) das angespitzte Rohrende wird mit dem Ende des gezogenen Rohrabschnitts verbunden.
1. A method for drawing metal pipes, in which the metal pipes are reduced in terms of both the outside diameter and the wall thickness by means of a die and a mandrel, and in which several pipe sections are connected to one another at the end before the drawing process, characterized by the following features:
  • a) the connection point of the pipe sections is cut out in front of the die,
  • b) the beginning of the following pipe section is brought up to the end of the previous pipe section,
  • c) during the passage of the end of the preceding pipe section through the die, the mandrel is automatically transferred to the beginning of the following pipe section,
  • d) the mandrel is pushed a short distance into the tube, the end of the tube is sharpened, passed through the die opening and a force acts on the tube behind the die,
  • e) the pointed pipe end is connected to the end of the drawn pipe section.
2. Verfahren zum Ziehen von Metallrohren, bei welchem die Metallrohre mittels einer Matrize und eines Dornes sowohl im Außendurchmesser als auch in der Wanddicke reduziert werden und bei welchem mehrere Rohrabschnitte vor dem Ziehvorgang endseitig miteinander verbunden werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) beim Durchtritt der Verbindungsstelle der Rohrabschnitte durch die Matrize wird der Dorn selbsttätig vom vorhergehenden Rohrabschnitt in den nachfolgenden Rohrabschnitt überführt,
  • b) darauf wird die Verbindungsstelle der Rohrabschnitte durch eine an dem gezogenen Rohrabschnitt angreifende Kraft getrennt,
  • c) der Dorn wird ein kurzes Stück in das Rohr hineingeschoben, das Rohrende angespitzt durch die Matrizenöffnung hindurchgeführt, und eine Kraft greift hinter der Matrize an dem Rohr an,
  • d) das angespitzte Rohrende wird abgetrennt,
  • e) der Anfang des nachfolgenden Rohrabschnitts wird mit dem Ende des vorhergehenden Rohrabschnitts verbunden.
2. A method for drawing metal pipes, in which the metal pipes are reduced in both the outside diameter and the wall thickness by means of a die and a mandrel, and in which several pipe sections are connected to one another at the ends before the drawing process, characterized by the following features:
  • a) when the connection point of the pipe sections passes through the die, the mandrel is automatically transferred from the previous pipe section into the following pipe section,
  • b) the connecting point of the pipe sections is then separated by a force acting on the drawn pipe section,
  • c) the mandrel is pushed a short distance into the tube, the end of the tube is pointed and passed through the die opening, and a force acts on the tube behind the die,
  • d) the pointed pipe end is cut off,
  • e) the beginning of the following pipe section is connected to the end of the previous pipe section.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anfang jedes Rohrabschnitts eine Spitze angeformt wird, daß die Spitze in das Ende des vorhergehenden Rohrabschnitts eingeführt und daß durch radiales Verpressen eine Verbindung zwischen den beiden Rohrabschnitten hergestellt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that a tip is formed on the beginning of each pipe section will that the tip in the end of the previous Pipe section introduced and that by radial Press a connection between the two Pipe sections is produced. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang jedes nachfolgenden Rohrabschnitts mit dem Ende des vorhergehenden Rohrabschnitts derart miteinander verbunden werden, daß zumindest die Innendurchmesser der beiden Rohrabschnitte miteinander fluchten.4. The method according to claim 2, characterized in that the beginning of each subsequent pipe section with the End of the previous pipe section in such a way be connected that at least the inner diameter of the align the two pipe sections. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Anfang und Ende der Rohrabschnitte durch eine Verschweißung, Verlötung oder Verklebung der Stirnflächen miteinander verbunden werden. 5. The method according to claim 4, characterized in that Start and end of the pipe sections by one Welding, soldering or gluing the end faces be connected to each other.   6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Anfang und Ende der Rohrabschnitte in eine dünnwandige Metallhülse eingeführt und dort durch Verpressen der Hülse, Verlöten, Verschweißen oder Verkleben festgelegt werden.6. The method according to claim 4, characterized in that Start and end of the pipe sections in a thin-walled Metal sleeve inserted and there by pressing the Set sleeve, soldering, welding or gluing become. 7. Dorn zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem den Innendurchmesser des gezogenen Rohres festlegenden zylindrischen ersten Abschnitt, einem sich konisch erweiternden zweiten Abschnitt sowie einem sich an den zweiten Abschnitt anschließenden zylindrischen dritten Abschnitt, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des zu ziehenden Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den dritten Abschnitt eine Verlängerung anschließt, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des dritten Abschnitts und deren Länge zumindest doppelt so groß ist wie der Durchmesser des dritten Abschnitts.7. mandrel for use in a method according to one of the Claims 1 to 6, with an inside diameter of drawn tube defining cylindrical first Section, a flared second Section as well as a look at the second section subsequent cylindrical third section, the Diameter is slightly smaller than that Inner diameter of the pipe to be drawn, thereby characterized in that there is a third section Extension, whose diameter is smaller than the diameter of the third section and its Length is at least twice the diameter of the third section.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0801999A1 (en) * 1996-04-17 1997-10-22 Outokumpu Copper Products Oy Method for joining tubes

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