DE640955C

DE640955C - Process for the production of seamless metal pipes

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Publication number: DE640955C
Application number: DEA74455D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-10-27
Filing date: 1934-11-01
Publication date: 1937-01-16

Description

Verfahren zur Herstellung-von nahtlosen Metallrohren Es ist vielfach angestrebt worden, nahtlose Metallrohre durch Ziehen oder Walzen auf einem Dorn. von der Luppe ausgehend in einer Hitze mit einer geringen Wandstärke unter einer Werkstoffquerschnittsverminderung bis zu 1/15, mindestens aber 1/5 des Querschnittes der Luppe herzustellen, doch gelang es bisher- bei harten Metallen, wie Eisen, nicht, brauchbare Ergebnisse zu erzielen.Process for the manufacture of seamless metal pipes It is multiple It has been sought to create seamless metal tubes by drawing or rolling on a mandrel. starting from the rag in a heat with a small wall thickness under one Material cross-section reduction up to 1/15, but at least 1/5 of the cross-section of the doll, but so far - with hard metals such as iron, it has not been possible to achieve useful results.

Da eine so weitgehende Querschnittsverminderung eine verhältnismäßig große, den Nenner des Querschnittsverminderungsbruches übersteigende Anzahl von hintereinandergeschalteten Streckwerkzeugen erfordert, so ist die im Werkstoff hervorgerufene Beanspruchung eine sehr bedeutende. Der in den gewöhnlichen starren Ziehringen auftretende hohe Reibungswiderstand, der durch ,den Druck des am Boden der Rohrluppe angreifenden Zieh- oder Stoßdornes überwunden werden -muß, darf im kleinsten Querschnitt des Werkstückes, also in der Nähe des Werkstückbodens, nicht die Bruchgrenze erreichen, was der in einem Arbeitsgang erreichbaren größten Querschnittsverminderung eine enge Grenze setzt.Since such an extensive reduction in cross-section is a relative large number of exceeding the denominator of the reduction in diameter requires stretching tools connected in series, the one produced in the material Stress a very significant one. The one that occurs in the ordinary rigid draw rings high frictional resistance, which is caused by the pressure of the attacking at the bottom of the tube bobbin Pulling or pushing mandrel must be overcome, may in the smallest cross-section of the Workpiece, i.e. in the vicinity of the workpiece bottom, do not reach the breaking limit, which is the largest reduction in cross-section that can be achieved in one operation sets a narrow limit.

Es ist bekannt, zur Verminderung der Reibung die Ziehkaliber aus losen Rollen zusammenzusetzen, aber auch dabei sollte das auf dem Dorn sitzende Werkstück in einem Arbeitsgang bloß- eine einzige Ziehstufe durchsetzen, so daß ein dünnwandiges Rohr nur durch wiederholte Bearbeitung auf der Ziehbank hergestellt werden konnte.It is known to loose the drawing caliber to reduce friction To assemble roles, but also here should be the workpiece sitting on the mandrel only enforce a single drawing stage in one operation, so that a thin-walled Tube could only be produced by repeated machining on the drawbench.

Ferner ist es bekannt, das Werkstück auf der gleichen Ziehbank zwei aus losen Rollen gebildete Ziehkaliber hintereinander in einem Arbeitsgang durchsetzen zu lassen, doch erhält dabei das zweite Kaliber eine derartige Form, daß hier bloß die im ersten Kaliber entstandenen Rippen abgeflacht werden und das Rohr ohne weitere Wandstärkenverminde= rung vom Dorn gelockert wird.It is also known to place the workpiece on the same drawbench two Push through drawing calibers formed from loose rolls one after the other in one operation but the shape of the second caliber is such that it is only the ribs created in the first caliber are flattened and the tube without further Wall thickness reduction is loosened from the mandrel.

Um den Widerstand der aus Rollen gebildeten Ziehkaliber herabzusetzen, werden gemäß einem weiter bekanntgewordenen Vorschlag die Rollen der Kaliber durch Abrollen dei- durch das Werkstück mitgenommenen Streckkaliber auf Laufbahnen der Streckbank in Drehung versetzt. - Da aber die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen durch den Vorschub des Werkstückes gegeben ist, so darf der Unterschied der lichten Durchmesser der verschiedenen Kaliber nur gering sein. Es läßt sich auch in dieser Weise keine große Querschnittsverminderung in einem Arbeitsgang erreichen.In order to reduce the resistance of the drawing calibers formed from rollers, the roles of the caliber are carried out according to a proposal that has become more popular Unrolling the stretching calibers carried along by the workpiece on raceways of the Stretching bench set in rotation. - But there the peripheral speed of the rollers is given by the advance of the workpiece, the difference between the clear The diameter of the different calibers may only be small. It can also be found in this Way, do not achieve a large reduction in cross-section in one operation.

Es ist ferner bekanntgeworden, die Rollen der Streckkaliber, durch die das Werkstück mittels des Dornes hindurchgezogen wird, durch ein Zahnradgetriebe zwangläufig anzutreiben, so daß der Vorschub des Werkstückes sowohl durch den angetriebenen Dorn als auch durch- die angetriebenen Rollen der Streckkaliber- bewirkt wurde, weshalb man annahm, daß- es gelingen müßte, in einem Arbeitsgang eine weit größere Streckung zu erzielen als bis dahin. Dabei tritt jedoch im Kaliber ein so hoher Druck auf, daß das Metall tief in die Spalte zwischen den Rollen "gedrückt wird und die infolgedessen auftretende Rippenbildung neue Schwierigkeiten auftauchen läßt. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten sind eine Anzahl der verschiedensten Vorschläge gemacht worden. Nunmehr gelangte die Erkenntnis zum Ausdruck, daß. es unmöglich sei, in einem einzigen Streckkaliber eine weitgehende Querschnittsverminderung durchzuführen, selbst wenn das Kaliber aus Rollen gebildet ist, die einen möglichst kleinen Diuchmesser erhalten, und sowohl die Rollen als auch der Dorn besonders zwangläufig angetrieben werden, sondern daß es nötig sei, eine größere Anzahl von Streckkalibern hintereinanderzuschalten, deren zwangläufiger Antrieb -jedoch beibehalten worden ist. Dabei ergibt sich aber die Schwierigkeit, daß die Rdllen der verschiedensten Streckkaliber mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben werden müssen, die der jeweiligen Kalibergröße und dem in den verschiedenen Kalibern, auftretenden Streckungsgraden angepaßt werden müssen, so daß für ein jedes der in großer Zahl anzuwendenden Streckkaliber besondere Wechselgetriebe einzubauen wären, was zu weitgehenden baulichen Verwicklungen führen würde, die die praktische Verwendung dieses Vorschlages ausschließen.It has also become known, the roles of the stretching caliber, by which the workpiece is pulled through by means of the mandrel, through a gear drive to drive inevitably, so that the advance of the workpiece by both the driven Thorn as also through the driven rollers of the stretching caliber was effected, which is why it was assumed that it would have to succeed in one operation to achieve a far greater stretch than before. However, this occurs in the caliber such a high pressure that the metal is pushed deep into the gaps between the rollers " and the resulting rib formation will arise new difficulties leaves. A number of the most varied are used to overcome these difficulties Suggestions have been made. Now the realization was expressed that. it impossible to achieve an extensive reduction in cross-section in a single stretching caliber perform, even if the caliber is made up of rolls, the one as possible small diameter received, and both the rollers and the mandrel especially inevitably be driven, but that it was necessary to have a larger number of To connect stretching calibers one after the other, but retain their inevitable drive has been. The difficulty arises here, however, that the rounds of the most varied The stretching caliber must be driven at different speeds the respective caliber size and the one occurring in the various calibers The degrees of stretching must be adjusted so that for each of the in large numbers to be used stretching caliber special change gear would have to be installed, which leads to far-reaching structural complications that would affect the practical use of this proposal exclude.

Deshalb sollte versucht werden, ob man den zwangläufigen Antrieb der Rollen der Streckkaliber nicht umgehen kann. Gemäß einem bekanntgewordenen dahingehenden Vorschlag sollten nur die Rollen eines jeden zweiten Ziehkalibers einen zwangläufigen Antrieb erhalten, die Rollen der dazwischenliegenden Leeren jedoch durch das Werkstück mitgenommen werden.Therefore, an attempt should be made to see whether the inevitable drive of the Rolls the stretching caliber cannot handle. According to one that has become known Proposal, only the roles of every second drawing caliber should be an inevitable Drive received, but the rollers of the empty spaces in between are driven by the workpiece get picked up.

Zuletzt finden sich auch gänzlich antriebslose Rollen mehrerer hintereinandergeschalteter Streckleeren - vor. Die Anordnung gemäß diesem Vorschlag ist jedoch eine solche, daß während des Hauptstreckungsvorganges das Werkstück strangpressenartig durch einen besonderen-Preßkolben aus einem geschlossenen Zylinder um den in bezug auf den vorwärts getriebenen Werkstoff ruhenden Dorn durch das Kaliber gepreßt wird. Außerdem sind die Rollen mit ihren äußeren Flächen gegen feste Ziehringe gestützt, so daß sie sich während des Pressens nicht frei bewegen können, also im Streckkaliber keine rollende Reibung entstehen kann. Im übrigen sind die Verhältnisse der Rollendurchmesser zu den Kaliberöffnungen nicht derart gewählt, daß die angestrebte Wirkung erzielt werden könnte, auch wenn eine Bremsung der Rollen durch die festen Ziehringe nicht stattfinden würde.Finally, there are also completely non-drive rollers with several rollers connected in series Stretch empty - before. However, the arrangement according to this proposal is one that during the main stretching process, the workpiece through an extrusion a special plunger from a closed cylinder around the relative the mandrel, which is driven forward, is pressed through the caliber. In addition, the outer surfaces of the rollers are supported against fixed pull rings, so that they cannot move freely during pressing, i.e. in the stretching caliber no rolling friction can arise. Otherwise, the proportions are the roller diameter not selected for the caliber openings in such a way that the desired effect is achieved even if the fixed pull rings do not brake the rollers would take place.

Es sollte also die Aufgabe gelöst werden, nahtlose Rohre aus Hartmetallen, insbesondere Eisen, von der Rohrluppe ausgehend bis zur üblichen Gasrohrwandstärke in einem Arbeitsgang zu strecken, indem das von einem Dorn getragene glühende Werkstück durch eine größere Anzahl hintereinandergeschalteter, aus antriebslosen Rollen gebildeter Streckkaliber hindurchgezwängt wird. Da nun hierbei die für das Strecken beanspruchte Kraft allein durch den am Boden der Rohrluppe angreifenden Dorn auf das Werkstück übermittelt wird, so müßte, in dem Falle, wenn die in einem Arbeitsgang auszuführende Gesamtquerschnittsverminderung eine so große ist, daß die hierzu samt der zur Überwindung des Reibungswiderstandes der StreckkalibererforderlichenKraft imkleinsten Querschnitt des Werkstückes eine die Zerreißgrenze überschreitende Beanspruchung erzeugen würde, ein Reißen des Werkstückes im gefährlichen Querschnitt eintreten. Die Beanspruchung des gefährlichen Querschnitts läßt sich praktisch nicht dadurch beliebig vermindern, daß man die Abstände, in denen die Streckkaliber aufeinander folgen, so weit vergrößert, daß von der zur Ausführung der angestrebten Gesamtquerschnittsverminderung erforderlichen großen Anzahl der Streckkaliber jeweilig nur eines oder nur einige gleichzeitig auf das Werkstück einwirken. Es müßte nämlich dabei die Streckbank eine so große Länge erhalten, daß Ausführungsschwierigkeiten für die Streckbank entstehen würden. Außerdem würde auch, weil die Geschwindigkeit des Werkstückes nicht beliebig gesteigert werden kann, während der für das Durchsetzen der ganzen Streckkaliberreihe beanspruchten Zeit das Werkstück vor der Beendigung der Bearbeitung unter die für die Bearbeitung erforderliche Temperatur abkühlen. Das Mittel, die durch die Streckkaliber dem Durchtritt des Werkstückes entgegengesetzten Widerstände dadurch herunterzudrücken, daß die Streckkaliber aus möglichst kleinen Rollen gebildet werden, genügt allein nicht, um eine so weitgehende Entlastung des gefährlichen Querschnittes des Werkstückes herbeizuführen, daß man auf den äußeren Antrieb der Rollen bzw. eines Teils derselben gänzlich verzichten könnte.The aim was to create seamless tubes made of hard metals, in particular iron, starting from the tube blank up to the usual gas tube wall thickness to stretch in one operation by removing the glowing workpiece carried by a mandrel by a larger number of series-connected, non-powered rollers Stretching caliber is forced through. Since this is the one used for stretching Force on the workpiece solely through the mandrel acting on the bottom of the tube blank is transmitted, so would have to, in the case where the to be carried out in one operation The total reduction in cross-section is so great that this and the one to overcome it the frictional resistance of the drawing caliber force required in the smallest cross-section the workpiece would generate a stress exceeding the tensile limit, the workpiece may tear in the dangerous cross-section. The stress the dangerous cross-section can practically not be reduced arbitrarily by this, that the intervals at which the drawing calibers follow one another are increased so much, that of the required to achieve the desired total cross-section reduction large number of stretching calibers each only one or only a few at the same time act on the workpiece. The rack would have to be so big Length obtained that execution difficulties for the rack would arise. In addition, because the speed of the workpiece would not be increased at will can be, while the claimed for the enforcement of the entire stretching caliber series Time the workpiece below that for machining before finishing machining cool down required temperature. The means through which the stretching caliber passes of the workpiece opposing resistances by the fact that the Draw gauges are formed from the smallest possible rolls is not enough on its own, to such a large relief of the dangerous cross-section of the workpiece bring about that one on the external drive of the rollers or a part thereof could do without entirely.

Zur gänzlichen Vermeidung von angetriebenen Rollen wurde nur vorgeschlagen, hinter oder zwischen den Ziehkalibern, deren Rollen im engsten Querschnitt höchstens den dol)-pelten Durchmesser besitzen als das betreffende Kaliber, auch solche Kaliber vorzusehen, die eine erhöhte Reibung erzeugen, und zwar dadurch, daß der Durchmesser dieser Kaliberrollen größer als derjenige der übrigen Rollen ist und im engsten Querschnitt etwa -das 1,5- bis 4fache des Kaliberdurchmessers beträgt.To completely avoid driven rollers, it was only proposed that, behind or between the drawing calibers, whose rollers in the narrowest cross-section have at most the dol) -pelten diameter than the caliber in question, also provide calibers that generate increased friction, namely that the diameter of these caliber rolls is larger than that of the other rolls and in the narrowest cross section is about 1.5 to 4 times the caliber diameter.

Es hat sich nun herausgestellt, daß nicht sämtliche Kaliberanordnungen diesen Zweck erfüllen, deren Rollendurchmesser unterhalb der obigen Grenzwerte von höchstens dem 2fachen des Kaliberdurchmessers' am größten Kaliber und für einzelne sogenannte Reibungskaliber zwischen dem 1,5- bis 4fachen des Kaliberdurchmessers liegen, und daß es nicht gleichgültig ist, in welcher Reihenfolge die Rollen verschiedenen Durchmessers aufeinander folgen.It has now been found that not all caliber arrangements fulfill this purpose whose roll diameter is below the above limits of at most 2 times the caliber diameter for the largest caliber and for individual ones so-called friction caliber between 1.5 to 4 times the caliber diameter and that it does not matter in which order the roles differ Diameter follow one another.

Die Schwierigkeiten, die durch die Zugbeanspruchung des Werkstückes entstehen, und die Notwendigkeit, besondere Maßnahmen zur Verminderung dieser Beanspruchung zu treffen, kommen selbstverständlich nur dann in Betracht, wenn es sich darum handelt, in einem Arbeitsgang eine möglichst weitgehende Werkstoffquerschnittsverminderung, etwa auf mindestens 1/5 bis i/15 und noch darunter, zu erzielen, wobei der reziproke Wert der Querschnittsverminderung Strekkungsfaktor genännt werden soll. Die günstigsten Verhältnisse sowohl bezüglich de,r Baulänge der Stoßbank als auch bezüglich des Kraftbedarfes ergeben sich, wenn man die zu leistende Streckung mit der geringstmöglichen Zahl von Kalibern auszuführen trachtet, also je Kaliber eine Strekkung von etwa 2o °/a bis zu 25 °/o in bezug auf den jeweiligen Eintrittsquerschnitt des Werkstoffes bewirkt.The difficulties caused by the tensile stress on the workpiece arise, and the need to take special measures to reduce this stress are of course only considered if it is a question of A material cross-section reduction as far as possible in one operation, approximately to at least 1/5 to i / 15 and even less, with the reciprocal The value of the reduction in cross-section, the expansion factor should be specified. The cheapest Relationships both with regard to the overall length of the bumper and with regard to the The amount of force required results from the stretching to be performed with the lowest possible Number of calibers seeks to carry out, so an aspect ratio of about 20 ° / a up to 25 ° / o in relation to the respective inlet cross-section of the material causes.

Für eine Gesamtstreckung auf 1/5 des Werkstoffquerschnittes werden mindestens 6, für eine Streckung auf 1/1o mindestens 12 und für eine Streckung auf 1/15 mindestens 15, d. h. mindestens eine dem Streckungsfaktor gleiche Anzahl von hintereinandergeschalteten Rollenkalibern erforderlich sein.For a total stretch to 1/5 of the material cross-section at least 6, for a stretch to 1 / 1o at least 12 and for a stretch up 1/15 at least 15, i.e. H. at least one number of equal to the stretching factor roller calibers connected in series may be required.

Gemäß der Erfindung kommt es nun darauf an, daß der Rollendurchmesser (stets an der tiefsten Stelle der Mulde, also am kleinsten Durchmesser der Rollen gemessen) im größten Kaliber mindestens das o,3fache und im kleinsten Kaliber höchstens das 2,Sfache des betreffenden lichten Kaliberdurchmessers beträgt und das Verhältnis zwischen Rollendurchmesser und Kaliberdurchmesser vom größten Kaliber gegen das kleinste Kaliber zu stufenweise wächst.According to the invention, it is now important that the roll diameter (always at the deepest point of the trough, i.e. at the smallest diameter of the rollers measured) in the largest caliber at least 0.3 times and in the smallest caliber at most 2. S times the relevant clear caliber diameter and the ratio between the roll diameter and the caliber diameter of the largest caliber against the smallest caliber grows in stages.

Bei der Herstellung von Rohren von unter etwa loo mm Durchmesser -mit der üblichen Gasrohrwandstärke (etwa 2 bis 3 mm) soll gemäß der Erfindung der Rollendurchmesser, der innerhalb der obigen Grenzen am größten Kaliber kleiner als der lichte Durchmesser des Kalibers ist, gegen das kleinste Kaliber stufenweise bis auf eine über der lichten Weite dieses Kalibers liegende Größe wachsen. Die tatsächliche Größe der Rollen des kleinsten Kalibers wird innerhalb des Wertes d : D, wobei D der lichte Durchmesser des Kalibers und d der Durchmesser der Rollen dieses Kalibers ist, zweckmäßig möglichst klein, jedoch genügend groß genommen, damit das Verhältnis in Abstufungen, die den weiter unten zu erläuternden Anforderungen .entsprechen müssen, gegen das größte, also erste Streckungskaliber verkleinert werden kann, ohne daß es den praktisch nicht überschreitbaren Grenzwert erreicht, der entsprechend dem Rohrdurchmesser bis zu 0,3 # D gewählt werden kann; d. h. mit wachsendem Rohrdurchmesser kann das Verhältnis sich der Zahl 0,3 nähern. In the production of pipes of less than about 100 mm in diameter with the usual gas pipe wall thickness (about 2 to 3 mm), according to the invention, the roller diameter, which is within the above limits at the largest caliber smaller than the clear diameter of the caliber, should be compared to the smallest Caliber gradually grow to a size greater than the clear width of this caliber. The actual size of the rolls of the smallest caliber is taken within the value d: D, where D is the clear diameter of the caliber and d is the diameter of the rolls of this caliber, appropriately as small as possible, but sufficiently large for the ratio in steps that must correspond to the requirements to be explained below, can be reduced to the largest, i.e. the first stretching caliber, without it reaching the limit value that can practically not be exceeded, which can be selected up to 0.3 # D according to the pipe diameter; ie the ratio can approach 0.3 as the pipe diameter increases.

Bei der Streckung einer Rohrluppe von zog mm Durchmesser mit einem Dorn von 49 mm Durchmesser auf 55 mm äußeren Durchmesser wurden mit beispielsweise fünfzehn hintereinandergeschalteten Kalibern, bei denen im kleinsten, also fünfzehnten Kaliber = 1,36 und im ersten, also größten Kaliber = 0,72 betrug, gute Ergebnisse erzielt.When stretching a tube billet from a drawn mm diameter with a mandrel of 49 mm diameter to 55 mm outer diameter, for example, fifteen calibers connected in series, with those in the smallest, i.e. fifteenth caliber = 1.36 and in the first, i.e. largest, caliber = 0.72 obtained good results.

Für die Wahl der Größe des Durchmessers der Rollen der einzelnen Kaliber bzw. der Abstufungen der Verkleinerung der Rollendurchmesser sind die auf Grund der Zeichnung erläuterten Erwägungen maßgebend.For the choice of the size of the diameter of the rolls of each caliber or the gradations of the reduction of the roll diameter are the reason the considerations explained in the drawing are decisive.

Fig. i ist ein schematischer Längsschnitt durch die Kaliber einer Stoßbank.Fig. I is a schematic longitudinal section through the caliber of a Push bench.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eines der Kaliber in größerem Maßstab.Fig. 2 is a cross-section through one of the calibres on a larger scale.

Der Dorn b mit dem Durchmesser do, welcher die an ihrem einen Ende c geschlossene Rohrluppe a mit dem Anfangsdurchmesser Da trägt, wird mit der Geschwindigkeit v in der Richtung des beigefügten Pfeiles durch die hintereinandergereihten Kaliber K1 bis Kn gestoßen. Dabei soll der ursprüngliche Querschnitt des Werkstückes auf den Querschnitt gestreckt werden. In der Zeichnung sind bloß das erste und die drei letzten Kaliber dargestellt, doch beträgt die Kaliberzahl je nach der Streckung 6 bis 16 und darüber.The mandrel b with the diameter do, which carries the tubular blank a, closed at its one end c, with the initial diameter Da, is pushed at the speed v in the direction of the attached arrow through the calibers K1 to Kn, which are lined up one behind the other. The original cross-section should be of the workpiece on the cross-section be stretched. Only the first and the last three calibres are shown in the drawing, but the number of calibers is 6 to 16 and above, depending on the aspect ratio.

Die Kaliber K1 bis Kn sind aus losen, also nicht angetriebenen Rollen zusammengestellt, die mit ihren Mulden das Werkstück möglichst vollständig umschließen. Als Rollendurchmesser d gilt der am Boden der Mulde gemessene, also kleinste Durchmesser der Rolle. Der von dem durch die Achsen der Rollen des letzten Kalibers Kn gehenden Querschnitt n-n bis zum geschlossenen Ende c der Rohrluppe reichende Abschnitt wo des Werkstückes bewegt sich mit der Geschwindigkeit V des Dornes in der Vorschubrichturig, so daß im Querschnitt n-n kein Geschwindigkeitsunterschied zwischen Dorn und Werkstoff vorliegt. Da durch eine Steigerung des Rollendurchmessers (bei gleichem Streckungsverhältnis des Querschnittes 0" _ i, mit dem das Werkstück in das Kaliber Kn eintritt, auf den Werkstoffquerschnitt Qn, mit dem es aus diesem Kaliber austritt) der auf das Werkstück senkrechte Druck und damit der Anpressungsdruck des Werkstoffes an den Dorn gesteigert werden kann, läßt sich dadurch die Reibung zwischen Werkstück und Dorn so weit steigern, daß der Boden des Werkstückes vom Druck des Stoßdornes z. T. entlastet und somit nur ein Teil der Zugbeanspruchung des Werkstoffes von dessen Boden auf den Querschnitt n-n übertragen wird. Infolge der durch das Kaliber Kn erzeugten Streckung fließt der Werkstoff mit der Geschwindigkeit s" entgegengesetzt zur Vorschubrichtung des Dornes nach rückwärts, so daß der Werkstoff zwischen dem letzten und vorletzten Kaliber Kn und K"-, sich in der Vorschubrichtung mit der Geschwindigkeit h-s" bewegen wird. Während nun die durch die Rollen des letzten Kalibers Kn erzeugte Anpressung des Werkstoffes an den Dorn beliebig auch so groß sein kann, daß der Werkstoff vollständig an den Dorn gebunden wird, ist dies im vorletzten Kaliber K"-, unzulässig, so daß in diesem die Rollen im Verhältnis zum Kaliberdurchmesser D" _ I einen kleineren Durchmesser erhalten müssen als im- letzten Kaliber, d. h. es muß sein. Dadurch wäre also der Durchmesser der Rollen des vorletzten Kalibers nach oben begrenzt. Die Begrenzung nach unten wird durch die vorhergehenden Kaliber K" _ , bis K1 bestimmt, einerseits dadurch, daß für die Rollen sämtlicher vorhergehenden Kaliber die Forderung besteht, daß das Verhältnis beim jeweils vorhergehenden Kaliber kleiner sei als für das in der Vorschubrichtung nachfolgende Kaliber, daß aber dieses Verhältnis bis zum ersten Kaliber K1 nicht unter o,5 oder im äußersten Fall nicht unter o,3 sinken darf. Andererseits wird der Rollendurchmesser nach unten auch dadurch begrenzt, daß die Reibungskraft zwischen dem Werkstoff und dem Dorn zwar nicht so groß sein darf, daß ein Rückfließen mit der Geschwindigkeit s" verhindert wird, immerhin aber unterhalb dieser Grenze möglichst groß sein soll, um eine teilweise Entlastung des Werkstückes von der durch den Stoßdorn erzeugten Zugbeanspruchung herbeizuführen.The calibres K1 to Kn are made up of loose, i.e. non-driven rollers that enclose the workpiece as completely as possible with their troughs. The roller diameter d is the smallest diameter of the roller measured at the bottom of the trough. The section where of the workpiece, which extends through the axes of the rollers of the last caliber Kn to the closed end c of the tube blank, moves at the speed V of the mandrel in the feed direction, so that in the cross section nn there is no speed difference between the mandrel and the material is present. Since an increase in the roll diameter (with the same aspect ratio of the cross-section 0 "_ i, with which the workpiece enters the caliber Kn, to the material cross-section Qn with which it exits this caliber) results in the vertical pressure on the workpiece and thus the contact pressure of the material on the mandrel can be increased, the friction between the workpiece and the mandrel can be increased to such an extent that the bottom of the workpiece is partially relieved of the pressure of the push pin and thus only part of the tensile stress on the material from its bottom to the As a result of the stretching produced by the caliber Kn, the material flows backwards at the speed s "opposite to the direction of advance of the mandrel, so that the material between the last and penultimate caliber Kn and K" - moves in the direction of advance the speed hs "will move. While the pressure of the material on the mandrel generated by the rollers of the last caliber Kn can also be so great that the material is completely bound to the mandrel, this is inadmissible in the penultimate caliber K "-, so that in this the Rolls must have a smaller diameter in relation to the caliber diameter D "_ I than in the last caliber, ie it must be. As a result, the diameter of the rollers of the penultimate caliber would be limited upwards. The downward limitation is determined by the preceding calibers K "_, to K1, on the one hand by the fact that for the rolls of all preceding calibres there is a requirement that the ratio for the respective preceding caliber is smaller than for the following caliber in the feed direction, but that this ratio up to the first caliber K1 must not drop below 0.5 or, in the extreme case, not below 0.3. On the other hand, the roll diameter is also limited downwards by the fact that the frictional force between the material and the mandrel must not be so great that a backflow at the speed s "is prevented, but below this limit it should be as great as possible, by a partial Relieve the workpiece from the tensile stress generated by the push pin.

In dem Abschnitt w. zwischen den Kalibern K"-, und K"-, wird der Werkstoff infolge der durch das Kaliber' K"-, hervorgerufenen Streckung mit der Geschwindigkeit s"-, nach rückwärts gedrängt, so daß sich der Werkstoff unter den Rollen des Kalibers K,2 mit einer Geschwindigkeit in der Vorschubrichtung bewegt, die um s" + s" _ I geringer ist als die Vorschubgeschwindigkeit V des Dornes. Der Durchmesser d" _2 der Rollen des Kalibers K" _z muß demnach genügend klein sein, damit die durch den Anpressungsdruck des Werkstoffes an den Dorn entstehende Reibung das Rückfließen des Werkstoffes nicht hindert und daß sich die Rollen des Kalibers mit der Umfangsgeschwindigkeit V- (s" + s"_ I) drehen können. Es müssen jedoch die Rollen mit Rücksicht auf die nach rückwärts (entgegengesetzt zur Vorschubrichtung) folgenden größeren Kaliber so groß als möglich gewählt werden, um die durch die Anpressungsreibung am Dorn bewirkte teilweise Entlastung des Werkstoffes von der Zugbeanspruchung herbeizuführen, und um eine- weitere Verminderung des Verhältnisses gegen die nach rückwärts folgenden größeren Kaliber bis zum ersten Kaliber K1 ohne Unterschreitung der unteren Grenze zu ermöglichen.In the section w. Between the calibers K "-, and K" -, the material is pushed backwards as a result of the stretching caused by the caliber 'K "- at the speed s" -, so that the material is pushed under the Rolls of the caliber K, 2 moved at a speed in the feed direction which is less than the feed speed V of the mandrel by s "+ s" _ I. The diameter d "_2 of the rolls of the caliber K" _z must therefore be sufficiently small so that the friction created by the contact pressure of the material on the mandrel does not prevent the material from flowing back and that the rolls of the caliber move at the peripheral speed V- (s "+ s" _ I) can turn. However, the rollers must be selected as large as possible, taking into account the larger calibers that follow backwards (opposite to the feed direction) in order to partially relieve the material of the tensile stress caused by the contact friction on the mandrel, and to further reduce the Relationship against the larger calibers following backwards up to the first caliber K1 without falling below the lower limit.

Trotz der stufenweisen Verkleinerung des Verhältnisses - von > i (höchstens 2,5) auf < i (nicht unter 0,3) erfährt die absolute Größe des Rollendurchmessers keine zu weitgehende Verkleinerung, weil ja der Wert D vom kleinsten Kaliber K" gegen das größte Kaliber K1 stufenweise wächst. Ein anderer Umstand, der es ermöglicht, den Rollendurchmesser in bezug auf die Rollen des nächstkleineren Kalibers nicht zu weitgehend verkleinern zu müssen, liegt darin, daß der im Kaliber zugelassene radiale Druck bei größerer Stärke der Werkstoffschicht größer sein kann als in einer dünneren Werkstoffschicht, ohne den Rückfluß des Werksto@ffes unter den Rollen so weit zu bremsen, daß eine Stauung in der dem nächstkleineren Kaliber zugeführten Werkstoffschicht eintritt. Die Steigerung des Anpressungsdruckes mit wachsender Schichtstärke des Werkstoffes ist aber auch erforderlich, um durch eine größere Wandstärke des Werkstoffes hindurch die erwünschte Reibung zwischen Werkstoff und Stoßdorn zu erzeugen.Despite the gradual reduction in the ratio - from > i (at most 2.5) on <i (not below 0.3) experiences the absolute The size of the roll diameter does not decrease too far, because the value D grows gradually from the smallest caliber K "to the largest caliber K1 , is that the radial pressure permitted in the caliber can be greater when the material layer is thicker than in a thinner material layer, without slowing down the backflow of the material under the rollers to such an extent that a congestion in the material layer supplied to the next smaller caliber The increase in the contact pressure as the layer thickness of the material increases is also necessary in order to generate the desired friction between the material and the push rod through a greater wall thickness of the material.

Dadurch, daß für das kleinste Kaliber Kn der Rollendurchmesser nicht so. groß genommen ist, daß durch den Druck der Rollen der Werkstoff in die Spalte zwischen die Rollen gezwängt wird und das Verhältnis zwischen Rollendurchmesser und Kaliberdurchmesser gegen die größeren Kaliber zu stufenweise verkleinert wird, wird in keinem Kaliber ein so hoher Druck entstehen, daß der in die Spalte zwischen den Rollen gedrückte Werkstoff so starke Rippen bilden würde, daß sie im nächsten Kaliber nicht ohne Überwalzung ausgeglichen würden; andererseits aber ist der Anpressungsdruck zwischen Werkstoff und Stoßdorn genügend, damit dieser die Zugbeanspruchung des Werkstoffes, die durch die Kraft erzeugt wird, welche erforderlich ist, um die Streckung - von dem Anfangsquerschnitt (D,'-dä) auf den Endquerschnitt (D'-d,') herbeizuführen, auf sämtliche Kaliber 'verteilt -dem Werkstück vermittelt, damit in keinem Querschnitt des Werkstückes eine die Reißgrenze des Werkstoffes überschreitende Beanspruchung eintreten kann. Für die absolute Größe des Durchmessers der Rollen eines Kalibers liegt aber eine Toleranz vor, die derjenigen Kraft entspricht, die zur Stauung des Werkstoffes in dem Abschnitt erforderlich ist, der zwischen dem betreffenden und dem nächstfolgenden kleineren Kaliber liegt. Innerhalb dieser Toleranz kann man bei einer genügend großen Anzahl von Kalibern in einzelnen Kalibern vom günstigsten . Wert des Verhältnisses abweichen, damit man aus baulichen Rücksichten in zwei oder mehreren nebeneinanderliegenden Kalibern Rollen.isqit gleich großen Durchmessern verwenden° kann.Because for the smallest caliber Kn the roller diameter is not so. If it is taken large that the material is forced into the gaps between the rollers by the pressure of the rollers and the ratio between roller diameter and caliber diameter is reduced too gradually compared to the larger calibres, in no caliber will there be such a high pressure that the Gaps between the rollers pressed material would form ribs so strong that they would not be evened out in the next caliber without being rolled over; On the other hand, however, the contact pressure between the material and the push rod is sufficient to ensure that the tensile stress on the material, which is generated by the force that is required to stretch - from the initial cross-section (D, '- dä) on the end cross-section (D'-d, ') to bring about, distributed over all calibres' - conveyed to the workpiece, so that no stress can occur in any cross-section of the workpiece that exceeds the tear limit of the material. For the absolute size of the diameter of the rolls of a caliber, however, there is a tolerance that corresponds to the force required to stow the material in the section that lies between the relevant and the next smaller caliber. With a sufficiently large number of calibers in individual calibers, one can choose from the cheapest within this tolerance. Value of the ratio deviate so that, for structural reasons, in two or more adjacent calibres, roles.isqit of the same diameter can be used.

Endlich' ist noch `zu bemerken, daß unter den obenerwähnten ersten und letzten Kalibern stets bloß Streckkaliber zu verstehen sind, d. h. Kaliber, die ein wirkliches Strecken bewirken und nicht anderen Zwecken, wie etwa zum Glätten des Rohres oder dessen Lockern vom Dorn, dienen.Finally, it should be noted that among the first mentioned above and last calibers are always to be understood as just stretching calibers, d. H. Caliber, which cause real stretching and not other purposes such as smoothing of the pipe or its loosening from the mandrel.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of seamless metal pipes, in which the pipe billet sitting on a dome is stretched to at least 11 of the billet cross-section in one operation by means of stretching calibres consisting of loose rollers, - characterized in that the stretching in at least one number equal to the stretching factor of successive calibers in which the ratio between roll diameter and caliber diameter increases gradually from the largest stretch caliber to the smallest, and that the roll diameter of the largest stretch caliber measured in the smallest cross-section is at least 0.3 times the smallest stretch caliber, but at most z.5 times the clear Width of the relevant caliber is.