DE952977C - Rohrziehdorn - Google Patents

Rohrziehdorn

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DE952977C
DE952977C DEM4414D DEM0004414D DE952977C DE 952977 C DE952977 C DE 952977C DE M4414 D DEM4414 D DE M4414D DE M0004414 D DEM0004414 D DE M0004414D DE 952977 C DE952977 C DE 952977C
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DE
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mandrel
hard metal
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metal head
centering
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DEM4414D
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WALLRAM HARTMETALLWERK und HAR
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WALLRAM HARTMETALLWERK und HAR
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
    • B21C3/16Mandrels; Mounting or adjusting same

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Description

  • Rohrziehdorn An Rohrziehdornen mit einem Arbeitsteil aus Hartmetall treten beim Arbeitsbetrieb oft Risse und Splitterungen im Hartmetalleinsatz auf, die ihre Ursache einerseits in einer unzureichenden Kühlung und Schmierung des Dorns, andererseits in Spannungen haben, die bei der Fertigung dieser Werkzeuge, d. h. beim Verlöten bzw. Verschweißen des Hartmetallkopfes mit dem aus Stahl bestehendem Zentrierteil, wegen der im Vergleich zu Stahl etwa nur halb so großen Wärmeausdehnung des Hartmetalls eintreten.
  • Es sind bereits verschiedene Befestigungsarten des Hartmetallkopfes mit dem Zentrierteil bekannt. So wird bei einem Dorn ein massiver Hartmetallkopf stumpf an den Zentrierteil angelötet. Auch Schraub-undKlemmverbindungen zwischen beiden Teilen sind bekannt. In einem anderen Fall ist ein ringförmiger Hartmetallkopf auf einem Zapfen des Zentrierteiles aufgenommen und mit diesem durch Verlöten verbunden. Bei einer anderen bekanntgewordenen Bauform eines Ziehdornes ist der als Vollstück ausgebildete Hartmetallkopf einseitig verjüngt, d. h. mit einem zylindrischen oder kegelförmigen Zapfen versehen, und in dem massiven Zentrierteil ein entsprechendes Sackloch vorgesehen. Der Zapfen des Kopfes paßt in die Ausnehmung des Zentrierteils hinein. Beide Teile sind durch Schrumpfen und Löten miteinander verbunden.
  • Es ist bereits beobachtet worden, daß sich auch die letztgenannte Verbindung beim Arbeitsbetrieb, z. B. bei starker Erwärmung des Hartmetallkopfes oder bei mechanischer Beanspruchung derLötstelle, häufig löst und der Dorn dadurch frühzeitig zerstört wird. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Verbindung zu starr ist und den thermischen sowie den unvermeidbaren Biegebeanspruchungen und Schlägen nicht widerstehen kann.
  • Zum Stand der Technik von Ziehdornen ist ferner anzugeben, daß die Anordnung eines axialen Kanals in dem Dorn zwecks Schmier- bzw. Kühlmittelzufubr zur Arbeitsstelle bekannt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ziehdorn mit aufgelötetem bzw. aufgeschweißtem Hartmetallkopf zu schaffen, der an der Verbindungsstelle so nachgiebig ist, daß ein Reißen der Lötnaht .bei normaler thermischer und mechanischer Beanspruchung nicht eintreten kann. Gleichzeitig soll der Dorn so ausgebildet werden, daß der durch den Dorn zugeführte Schmiermittelstrom so gesteigert werden kann, daß die Arbeitstemperaturen zwecks Kleinhaltung der Wärmespannungen im Dorn niedrig bleiben.
  • Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der den Hartmetallkopf aufnehmende Zentrierteil als Hohlzylinder, z. B, als Rohr, ausgebildet ist sowie ein Verhältnis von Innendurchmesser zu Außendurchmesser von mindestens o,6 aufweist, wobei der Hohlraum des Zentrierteiles so groß bemessen ist, daß er sich von der Aufnahmestelle des Hartmetallkopfes aus entgegen der Ziehrichtung über ein Mehrfaches der im Zentrierteil aufgenommenen Länge des Hartmetallkopfes erstreckt.
  • Dabei kann der Hartmetallkopf entweder, wie bekannt, als Vollstück ausgebildet sein, welches vom Zentrierteil außen zentriert ist, oder er kann Ringform haben und vom Zentrierteil in der Bohrung zentriert sein.
  • Zur Erhöhung der Nachgiebigkeit kann der Zentrierteil des Dornes zusätzlich in üblicher Weise längs geschlitzt sein.
  • Schließlich kann bei Innenzentrierung des Kopfes der Ziehdorn aus einem Rohr und einem besonderen, zur Aufnahme des Hartmeta.llkopfes bestimmten Verbindungsröhrchen zusammengesetzt sein, wobei beide Teile miteinander verlötet sind.
  • Erfindungsgemäß ausgebildete Dorne gewährleisten weitgehende Spannungsfreiheit beim Verlöten des Hartmetallkopfes und beim Arbeitsbetrieb. Ferner läßt die beanspruchte Rohrform des Zentrierteils einen großen Schmiermitteldurchsatz, d. h. eine wesentlich bessere Kühlung des Werkzeuges und eine gute Schmierung seiner Arbeitsflächen beim Ziehvorgang zu. Erfindungsgemäß ausgeführte Dorne haben sich auch gegenüber den im. Betrieb unvermeidbaren Verbiegungen und Schlägen als besonders unempfindlich erwiesen.
  • Die günstige Wirkung der Erfindung beruht auf der Tatsache, daß ein Rohr mit abnehmender Wandstärke, d. h. mit Zunahme des Durchmesserverhältnis,ses von Innen- zum Außendurchmesser, wegen der starken Zunahme der Tangentialspannungen gegenüber an seinem Umfang in gleichmäßiger Verteilung radial angreifenden Kräften nachgiebiger wird. Wertet man die im Schrifttum für die Berechnung der Radial- und Tangentialspannungen angegebenen Formeln aus, so zeigt sich, daß mit Zunahme des Verhältnisses
    Innendurchmesser
    - 0 0,2 0,.4 0,6 0,8 0,9
    Außendurchmesser _
    die resultierende Vergleichsspannung 17.f2 -- ar"
    etwa den Wert 1,4 1,5 48 2,5 5,0 10,0
    annimmt, die vergleichbaren Nachgiebigkeitszahlen
    somit I,0 I,I 1,3 1,8 3,5 7,0
    betragen. Ein Rohr mit dem hier beanspruchten Mindestverhältnis D;/D, = o,6 wird sich demnach bei gleicher Krafteinwirkung annähernd doppelt so stark wie ein Vollstab deformieren.
  • Hier ist zu bemerken, daß bei den eingangs erwähnten, bekannten Ziehdornen mit konisch ausgebildeter Sacklochaufnahme das hier beanspruchte Mindestdurchmesserverhältnis von o,6 zwar auch in einem gewissen Bereich der Aufnahme vorhanden ist. Die bekannten Dorne entsprechen aber einerseits in einem anderen Bereich der Aufnahme nicht der hier beanspruchten Bemessung und weisen auch keine Verlängerung des Aufnahmehohlraums entgegen der Ziehrichtung über ein Mehrfaches der im Zentriertei.l aufgenommenen Länge des Hartmetallkopfes auf, wie sie bei der Erfindung zur Vermeidung jeglicher zusätzlicher Einspannwirkungen an der Verbindungsstelle, d. h. zur Erhöhung der Nachgiebigkeit, beansprucht wird. Die im bekannten Fall=vorhandene Nachgiebigkeit des Dorns wird demnach nicht so hoch wie die der erfindungsgemäß ausgebildeten Ziehdorne veranschlagt.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung dargestellt. Es zeigen Abb. i bis 3 Ziehdorne mit einem vollen Hartmetallteil, Abb. q. bis 6 Ziehdorne mit einem durchbohrten Hartmetallteil, Abb.7 eine Aufsicht auf ein Verbindungsröhrchen, Abb. 8 eine Aufsicht auf ein geschlitztes Trägerrohr.
  • Die in den Abb. i bis 3 dargestellten Ziehwerkzeuge besitzen einen hohlzylindrischen, d. h. röhrenförmigen Zentrierteil mit einem Durchmesserverhältnis von Innen- zu Außendurchmesser von mindestens o,6. Der Zentrierteil weist an seinem vorderen Teil innen eine gewölbte oder kegelförmige Ausnehmung auf, in welche ein gleichgeformter Zapfen 2 des Hartmetallkörpers 3 eingelötet ist. Es handelt sich um Werkzeuge zum Ziehen von Rohren kleinerer Abmessungen, bei denen der Hartmetallteil aus Vollmaterial gewählt worden ist. Bei der Arbeit wird durch die zentrale Bohrung des Tragkörpers eine Kühl- bzw. Schmierflüssigkeit gepreßt, die in üblicher Weise an den kleinen Bohrungen q. austritt und zur Schmiereng der Innenwand der zu ziehenden Rohre dient.
  • In den Abb. 4. bis 6 sind Ziehdorne dargestellt, bei welchen ringförmige Hartmetallkörper verwendet wurden, die zum Ziehen von Rohren mit größeren Abmessungen benutzt werden. Wie aus den Abb.4 und 5 ersichtlich, ist bei diesen Ausführungen ein besonderes Verstärkerröhrchen 5 vorgesehen, welches mit der Bohrung des Hartmetallteils und auch mit dem Trägerrohr durch Löten verbunden ist. Zum Zwecke eines ausreichenden Spannungsausgleichs ist dieses Röhrchen auf der ganzen Länge mit einem Schlitz 6 versehen, der auch in der Abb. 7 dargestellt ist. Durch die Bohrung des Verstärkerröhrchens tritt ein Teil der Kühlflüssigkeit, die zur intensiven Kühlung im Innern des Hartmetallkörpers dient. Die Durchflußmenge kann durch ein -in diese Bohrung einzubringendes Einsatzstück nach Belieben bemessen werden. In der Abb. 6 ist noch eine Ausführungsform eines ringförmigen Hartmetallteils dargestellt, wobei der Zentrierteil so ausgebildet ist, daß er in die Bohrung hineinragt und mit dieser 'verlötet ist. Für gewisse Ausführungsformen hat es sich zur weiteren Erhöhung der Nachgiebigkeit der Lötstelle als zweckmäßig erwiesen, den Zentrierteil an seinem Ende, also dem Teil, der mit dem Hartmetallteil verlötet wird, mit Schlitzen 7 zu versehen, wie dies in der Abb. 8 in der Aufsicht dargestellt ist.
  • Die Ansprüche 2 bis 5 sind echte Unteransprüche. Ihren Gegenständen ist nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs Bedeutung zugedacht.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Rohrziehdorn, der von einem Kühl- bzw. Schmiermittel axial durchströmbar ist und einen an seinem Ende angeordneten, an der Zentrierstelle hohl ausgearbeiteten runden Zentnierteil für die Aufnahme eines mit dem Ziehdorn zu verlötenden oder zu verschweißenden Hartmetallkopfes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierteil (1, 5) ein Hohlzvlinder, z. B. ein Rohr, mit einem Mindestdurchmesserverhältnis DilDä = o,6 ist und daß sich der Hohlraum des Zentrierteiles von der Aufnahmestelle des Hartmetallkopfes aus entgegen der Ziehrichtung über ein Mehrfaches der im Zentrierteil aufgenommenen Länge (2) des Hartmetallkopfes (3) erstreckt.
  2. 2. Ziehdorn nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetallkopf (3) ein Vollstück und von dem Zentrierteil (i) außen zentriert ist.
  3. 3. Ziehdorn nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetallkopf (3) eine zentrale Bohrung hat und von dem Zentrierteil (5) innen zentriert ist.
  4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehdorn aus einer hohlen Schaftstange (i) und dem Zentrierteil (5) zusammengesetzt ist und daß beide Teile ineinandergefügt und verlötet sind.
  5. 5. Ziehdorn nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierte il (1, 5) des Dornes, gegebenenfalls über die Zentrierlänge hinaus, einfach oder mehrfach längs geschlitzt (6, 7) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 738 085; schwedische Patentschrift Nr. 89 344; britische Patentschriften Nr. 473 748, 458 737; Buch v. L. F ö p p 1, »Drang und Zwang«, 192o, Bd. I, S. 302 ff.
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