EP0317905A2 - Method of drawing weldless tubes - Google Patents

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EP0317905A2
EP0317905A2 EP88119170A EP88119170A EP0317905A2 EP 0317905 A2 EP0317905 A2 EP 0317905A2 EP 88119170 A EP88119170 A EP 88119170A EP 88119170 A EP88119170 A EP 88119170A EP 0317905 A2 EP0317905 A2 EP 0317905A2
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EP
European Patent Office
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die
tube
mandrel
pipe
following
Prior art date
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EP88119170A
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German (de)
French (fr)
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EP0317905A3 (en
EP0317905B1 (en
Inventor
Klaus-Peter Uhlmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KM Kabelmetal AG
Original Assignee
KM Kabelmetal AG
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Publication date
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Application filed by KM Kabelmetal AG filed Critical KM Kabelmetal AG
Priority to AT88119170T priority Critical patent/ATE79059T1/en
Publication of EP0317905A2 publication Critical patent/EP0317905A2/en
Publication of EP0317905A3 publication Critical patent/EP0317905A3/en
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Publication of EP0317905B1 publication Critical patent/EP0317905B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
    • B21C1/22—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes specially adapted for making tubular articles
    • B21C1/24—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes specially adapted for making tubular articles by means of mandrels

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • Modern production for seamless copper pipes usually looks like that from a full block z. B. produces a tube by hot rolling or pressing, this tube is reduced in a cold pilger mill both in the wall thickness and in the outer diameter and finally pulls down the vocational tube in several moves by means of dies and using flying mandrels to the final dimension.
  • the pilgered tube is prepared for the first train in the course of production, in which a mandrel and drawing oil are introduced into the tube, and the tube end is then sharpened so that it can be passed through the drawing die.
  • the preparation for the next train is similar, with the tip of the previous train also being cut off. In addition to the large waste, this work is very time consuming.
  • thick-walled pipes e.g. B. the end of the rolled or press pipe to be welded to one another by welding a short length of pipe by rapid rotation to the ends.
  • weld seams did not have the strength required to transmit the pulling forces which occur when the tube length is pulled through the die with a flying mandrel.
  • the invention has for its object to provide a method with which the time-consuming sharpening, threading the drawing tip and grasping the drawing tip behind the die by a drawing machine is avoided or largely restricted.
  • the main advantage of the invention is that the pulling forces are reduced in the time in which the connection point must transmit the tensile forces, ie between the die and the point of application of the force. During this time, the wall thickness of the pipe is not reduced, but only a hollow pull is carried out, which requires much lower drawing forces. It follows that only the first tube length, as is known, has to be pointed and threaded into the die. The following pipe lengths are automatically threaded by the pipe length arranged in front of them. The performance of the system can be increased significantly. However, it is necessary that the subsequent trains must be matched to the inner diameter of the tube which is reduced by the hollow train.
  • the connection between the tube lengths can be produced by gluing, soldering or welding. The connection is particularly advantageously produced by butt welding the ends of the tube lengths. Arc or oxyacetylene welding is a suitable welding process. Pressure welding is also possible.
  • the end regions of the pipe lengths to be connected or connected are provided with cutouts in the wall.
  • These recesses can be longitudinal slots so that the mandrel is accessible from the outside. It appears to be more advantageous to design the recesses in such a way that at least half the circumference of the tube wall is removed. As a result, the weld seam is accessible from the inside, so that when welding u. U. occurring welding burr can be removed.
  • the mandrel automatically comes out of the engagement area of the die during the drawing process.
  • the mandrel can also be moved from outside by mechanical intervention.
  • a hook-like tool engages the mandrel and pulls it back against the direction of travel of the tube.
  • the mandrel is expediently held by an electromagnet, which only releases the mandrel when the connection point has passed through the die and acts on the pulling force, seen in the direction of travel of the tube, behind the connection point.
  • U. u. it is also possible to move the mandrel with an electromagnet. To release the mandrel, it may be useful to briefly move the die in the direction of pull. In combination with an electromagnet, this solution is useful. The die is moved back to its starting point when the mandrel is moved.
  • the outside diameter of the tube is reduced in the area of the connection point. This can e.g. B. happen by cutting or non-cutting deformation, the inner diameter of the tube remains the same. By reducing the wall thickness, the pulling forces to be transmitted are reduced.
  • the inside diameter of the tube is widened in the area in which the wall thickness has not been reduced. This results in the advantage that the mandrel required for the next drawing process can be moved in the tube without difficulty.
  • a force acts on at least part of the tube wall in the radial direction between the die and the mandrel and at least part of the tube wall is deformed such that the mandrel is retained by the deformed tube wall.
  • mandrels When pulling a tube with a flying mandrel, mandrels are used that are designed in a stepped manner.
  • the part with the smaller diameter defines the inner diameter of the drawn tube.
  • the decrease in wall thickness of the tube wall is determined by the formation of the conical transition from the small diameter to the large diameter of the mandrel and the so-called drawing cone of the die.
  • the large outer diameter of the mandrel must be smaller in order to be able to push the mandrel into the tube to be drawn and should be slightly larger than the inner diameter of the drawing die so that the mandrel does not slip through the drawing die at the end of the drawing process.
  • the mandrel as well as the die are only in the conical part and in the drawn part on the pipe to be drawn.
  • the die with mandrel can initially be displaced simultaneously against the direction of drawing, a deformation force being necessary in order to then, as further described here, move the die alone in the direction of drawing.
  • the die is advantageously returned to its starting position after the mandrel has returned to the area of action of the die.
  • the return transport of the mandrel is achieved in that a dent is made in the tube wall, in the direction of travel of the tube before the position of the mandrel.
  • the holding back of the mandrel takes place with particular advantage in that, after the die has been moved, the tube is pulled so far by means of a split die-like tool arranged in front of the die in the direction of flow that the outside diameter of the tube is smaller than the larger outside diameter of the mandrel. Hollow-drawn means with this procedure that there is no decrease in wall thickness.
  • the retention of the mandrel can also be advantageously achieved in that at least three beads arranged at 120 ° to one another are formed in the tube after the die has been displaced, and in that the mandrel is retained by the inner surface of the beads becomes.
  • the invention further relates to a device for carrying out the method, the device consisting of a die, a flying mandrel located in the tube and a pulling device engaging behind the die on the tube, in which the die is displaceable in the direction of the tube longitudinal axis.
  • a molding tool deforming the tube wall is provided in front of the die when viewed in the direction of flow.
  • this molding tool can be designed as a split ring.
  • a Turkish head is a deformation tool that consists of at least two caliber rollers that act on the pipe wall.
  • the molding tool is a split die-like tool, the small inside diameter of which is larger than the inside diameter of the drawing die.
  • die-like tools are available in every pipe mill and can be easily changed for the intended purpose by separating a die in half. Since high accuracy is not important for these die-like tools, it may be possible to use used dies for this purpose.
  • connection between the pipe ends allows this, e.g. B. a soldered or welded connection
  • the die-like tool which has the sole task of holding back the mandrel until the connection point is behind the actual drawing die, is subjected to a slight reduction in wall thickness.
  • controlled hollow drawing takes place, as is usual in practice, since the dimensions of the mandrel and die can be matched to one another in such a way that an exactly defined drawing gap is present.
  • This has the advantage that the clear width of the drawn tube is not reduced by the hollow train to the extent that the transport of the mandrel is hindered in the subsequent trains.
  • a seamless copper tube 1 in the form of a collar is drawn through a die block 3 through a die 3 and is thereby reduced both in the outside diameter and in the wall thickness.
  • the pulling forces required for this are applied by a slide pulling machine 4, the clamping jaws 5 of which engage the drawn tube 6.
  • FIG. 1 shows the arrangement of die 3 and mandrel 8.
  • the forces occurring in this drawing process are so high that a connection point, the z. B. was produced by soldering or welding, but would tear off in the die 3 at the latest immediately behind the die 3.
  • the mandrel is shaped so that it "floats" in the die 3 when it is pulled, that is to say those which occur as a result of the friction Forces are equal to the restraining forces.
  • the mandrel 8 is displaced counter to the drawing direction at the latest when the connection point 9 reaches the area of the die 3 and thus no longer acts together with the die on the tube wall (see FIG. 3).
  • the tube 1 is only subjected to a hollow train without a reduction in wall thickness.
  • the displacement of the mandrel 8 can be carried out in various ways, e.g. B. by a finger pulling back the mandrel 8 through a slot in the tube wall, or by magnetic action or also by allowing the die 3 to run with the tube 6.
  • the mandrel 8 is, for example, transported back into the area of the die by a dent (not shown) in the tube wall when the clamping jaw 5 of the slide trigger 4 engages the tube 6 in the direction of passage behind the connection point 9.
  • the invention has been described on the basis of copper tubes in the form of a coil, but can equally be used for straight tube lengths.
  • the machine applying the pulling force can also be chosen as desired, e.g. B. a drawing drum or a so-called. Drawing disc with a V-shaped endless groove on its peripheral surface.
  • Figures 4 to 12 show embodiments of the connection of the pipe lengths. All connections have in common that a passage of the mandrel 8 from one tube length into the subsequent tube length is possible without hindrance and that the strength of the connection is at least so great that the forces arising from the hollow train can be transmitted.
  • FIG. 4 shows a butt connection of the tubes 1 to one another, which can be produced by gluing, soldering or pressure welding, but also by arc welding.
  • the recesses 10 and 11 allow one Removal of the welding burr that may occur and access to relocate the mandrel 8. If the cutouts 10 and 11 extend beyond half the pipe cross section, the mandrel 8 automatically detaches from the die 3.
  • the connecting seam 9 is produced by spot welding the overlapping ends.
  • Figure 6 again shows a butt connection 9 z. B. by gluing, soldering or welding.
  • the mandrel is z. B. retracted and held a tube 1 surrounding annular electromagnet.
  • the die 3 can run briefly with the tube 1. After the mandrel 8 is held by the magnet, it is moved back into its starting position.
  • FIG. 7 shows a connection in which the tapered end inserted into the pipe end is fixed by spot welding.
  • FIG. 8 shows the connection according to FIG. 6 with a longitudinal slot 12 into which a holding finger penetrates and the mandrel 8 can withdraw. A magnet is also required here, which holds the mandrel 8 after withdrawal from the die 3 until the connection point 9 has reached behind the point of application of the pulling force.
  • the outer diameter of the tubes 1 is reduced.
  • a copper sleeve 15 is pushed over these diameter reductions 13 and 14 and is spot-welded, soldered or glued to the surface of the tubes 1. This embodiment reduces the pulling forces resulting from the reduction in wall thickness.
  • connection according to FIG. 10 the inside diameter of the tube lengths in the connection area is increased.
  • the seam 9 is expediently butt-welded.
  • FIG. 11 shows a connection 9 in which the end of one tube length is reduced in the outside diameter, whereas the end of the other tube length is enlarged in the inside diameter.
  • the ends are inserted into one another and advantageously soldered.
  • both ends of the tube lengths are reduced in outer diameter and soldered to a metal sleeve 16.
  • FIGS. 13 to 16 are intended to illustrate the procedural sequence, while FIGS. 17 to 21 represent particularly advantageous configurations of the device.
  • the copper tube 1 is reduced both in diameter and in the wall thickness by the interaction of the drawing die 3 and the mandrel 8.
  • the drawing gap between the inside diameter of the drawing die 3 and the outside diameter of the part 8a defines the wall thickness of the copper tube. Since the outer diameter of the part 8b of the mandrel 8 is larger than the inner diameter of the drawing die 3, the mandrel 8 is prevented by the Hike die opening.
  • the mandrel 8 is drawn into the drawing cone 3a by the frictional forces on the surface of the part 8a.
  • the conical transition from part 8a to part 8b of the mandrel is preferably somewhat flatter than the drawing cone 3a, so that there is a continuous decrease in the wall thickness.
  • the cross section of the drawn pipe 6 is sufficient to transmit the forces occurring in the drawing gap.
  • a welding point is usually not sufficient to transmit these high pulling forces.
  • a welded or soldered connection 9 between two pipes 1 to be drawn comes close to the drawing die 3, the drawing process is interrupted, the drawing die 3 is displaced a small distance in the drawing direction, so that the mandrel 8 comes out of its area of influence.
  • the mandrel 8 remains clamped in the tube area deformed by the drawing cone 3a.
  • a die-like tool 17 arranged in front of the drawing die 3 is used, which in a manner not shown consists of two halves divided in the radial direction and is moved together in front of the mandrel 8 instead of the drawing die 3.
  • the mandrel 8 loosens inside the tube and is held back by the tool 17.
  • a displacement of the die 3 and mandrel 8 against the direction of drawing during the drawing process and displacement of the die 3 after stopping in the direction of drawing is also possible.
  • a mold roller 19 takes the place of the tool 17, which forms a slight bead 20 in the tube wall, which loosens and retains the mandrel 8.
  • at least three such rollers 19 are arranged evenly distributed over the circumference of the tube, of which only one is shown.
  • the rollers 19 can be adjusted in the direction of the central axis of the tube 6. After passing the connecting seam 9 through the drawing die 3, they are retracted like the tool 17 and release the mandrel 8.
  • FIGS. 19 and 20 show a so-called Turkish head instead of the tool 17, which consists of a plurality of adjustable profile rollers 21, of which only one is shown. These profile rollers 21 are set up like the tool 17 after moving the drawing die, so that the caliber formed by them is able to loosen and hold back the mandrel 8.
  • FIG. 21 shows a particularly advantageous exemplary embodiment based on the teaching of the invention.
  • the split die 17 shown there is almost identical to the drawing die 3. Only the inner diameter is somewhat larger than the inner diameter of the drawing die 3. In the drawing gap between the die 17 and the part 8a of the mandrel 8 there is no appreciable decrease in wall thickness, so the tube 6 is hollow with little effort. Since the drawing die 3 is fed a thick-walled tube, the hollow drawn tube is reduced in diameter by the drawing die 3. In order to reduce this reduction in diameter, the inside diameter of the die 17 can be designed such that a slight reduction in wall thickness occurs in the drawing gap between part 8a and the die 17. However, this must not be so strong that the tube breaks off in the area of the connecting seam.
  • the reduction in the inner diameter decrease ensures that in the subsequent passes the mandrel 8 in its part 8b never becomes larger than the inside diameter of the tube in the region of the hollow train.
  • the invention is to be further clarified using a train sequence.
  • Pilgrim tubes of approx. 80 m length, approx. 300 kg weight, an outside diameter of 58 mm and a wall thickness of 2.5 mm are welded together by arc welding under protective gas.
  • the train sequence could look like this with three sled pullers: Diameter 8b Diameter 8a 1st train 48 mm x 2.08 mm 48.2 mm 43.84 mm 2nd pull 38.5mm x 1.75mm 38.7 mm 35.00 mm 3rd train 31 mm x 1.48 mm 31.2 mm 28.04 mm
  • the hollow drawn areas are separated from the drawn pipe length.
  • the pipes 31 x 1.48 from the last drawing stage are welded together again and wound up to 5 to 10t weights per bundle. Then a continuous move can take place.
  • Diameter 8b Diameter 8a 1st train 24 mm x 1.26 mm 24.2 mm 21.48 mm 2nd train 19 mm x 1.09 mm 19.2 mm 16.82 mm 3rd train 15 mm x 0.95 mm 15.2 mm 31.1 mm
  • the wall thickness of the drawn tube 1 has decreased so much that no high tensile forces are required for the "normal" drawing process.
  • the greater wall thickness in the area of the weld seam 9 should be sufficient for the transmission of these lower tensile forces, in particular because the cast structure of the weld seam 9 is converted into a kneading structure by the multiple hollow trains, in particular when the weld seam area is annealed. This means that the pulling force can also act on the pipe 1 before the weld 9 in the subsequent trains.

Abstract

Bei einem Verfahren zum Ziehen von Metallrohren (1) mit einem fliegenden Dorn (8) und einer Matrize (3) werden zwei oder mehr Rohrlängen vor dem Ziehen miteinander verbunden. Während des Durchtrittes der Verbindungsstelle (9) durch die Matrize wird der Dorn aus dem Wirkbereich der Matrize verlagert, so daß über eine bestimmte Länge des Rohr ohne Wanddickenverringerung gezogen wird. Der Dorn gelangt wieder in den Wirkbereich der Matrize, wenn die Ziehkraft an dem Rohr hinter der Verbindungsstelle angreift.In a method for drawing metal pipes (1) with a flying mandrel (8) and a die (3), two or more pipe lengths are connected to one another before the drawing. During the passage of the connection point (9) through the die, the mandrel is displaced from the effective area of the die, so that the tube is pulled over a certain length without reducing the wall thickness. The mandrel comes back into the effective area of the die when the pulling force acts on the tube behind the connection point.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Eine moderne Fertigung für nahtlose Kupferrohre sieht in der Regel so aus, daß man aus einem Vollblock z. B. durch Warmwalzen oder Pressen ein Rohr herstellt, dieses Rohr in einem Kaltpilgerwalzwerk sowohl in der Wanddicke als auch im Außendurchmesser reduziert und abschließend das Pilgerrohr in mehreren Zügen mittels Matrizen und unter Verwendung fliegender Dorne auf das Endmaß herunterzieht. Das gepilgerte Rohr wird im Fortgang der Fertigung für den ersten Zug vorbereitet, in dem ein Dorn sowie Ziehöl in das Rohr eingeführt, und das Rohrende dann angespitzt wird, damit es durch die Ziehmatrize hindurchgeführt werden kann. Die Vorbereitung für den nächsten Zug läuft ähnlich ab, wobei zusätzlich noch die Spitze des vorherigen Zuges abgetrennt wird. Neben dem großen Abfall sind diese Arbeiten sehr zeitaufwendig.Modern production for seamless copper pipes usually looks like that from a full block z. B. produces a tube by hot rolling or pressing, this tube is reduced in a cold pilger mill both in the wall thickness and in the outer diameter and finally pulls down the pilgrim tube in several moves by means of dies and using flying mandrels to the final dimension. The pilgered tube is prepared for the first train in the course of production, in which a mandrel and drawing oil are introduced into the tube, and the tube end is then sharpened so that it can be passed through the drawing die. The preparation for the next train is similar, with the tip of the previous train also being cut off. In addition to the large waste, this work is very time consuming.

Es sind viele Versuche gemacht worden, diese sogenannten Handzeiten zu verkürzen. So hat man beispielsweise vorgeschlagen, die Spitze des Rohres so auszubilden, daß sie für mehrere Ziehstufen verwendbar ist.Many attempts have been made to shorten these so-called hand times. For example, it has been proposed to design the tip of the tube so that it can be used for several drawing stages.

Ein anderer Vorschlag ging dahin, daß man die zu ziehende Rohrlänge vorbereitete, während die vorherige Rohrlänge noch gezogen wurde. Alle Vorschläge scheiterten an einem zu hohen maschinellen Aufwand.Another suggestion was to prepare the pipe length to be drawn while the previous pipe length was still being drawn. All of the proposals failed due to excessive machine work.

Es ist auch bekannt geworden, dickwandige Rohre z. B. das Walz- oder Preßrohr endseitig miteinander zu verschweißen, indem ein Rohrstück kurzer Länge durch schnelle Rotation an die Enden geschweißt wurde. Es hat sich aber gezeigt, daß die Schweißnähte nicht die erforderliche Festigkeit aufwiesen, um die beim Durchziehen der Rohrlänge durch die Matrize mit fliegendem Dorn auftretenden Ziehkräfte zu übertragen.It has also become known to use thick-walled pipes e.g. B. the end of the rolled or press pipe to be welded to one another by welding a short length of pipe by rapid rotation to the ends. However, it has been shown that the weld seams did not have the strength required to transmit the pulling forces which occur when the tube length is pulled through the die with a flying mandrel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem das zeitaufwendige Anspitzen, Einfädeln der Ziehspitze und Fassen der Ziehspitze hinter der Matrize durch eine Ziehmaschine vermieden bzw. weitestgehend eingeschränkt wird.The invention has for its object to provide a method with which the time-consuming sharpening, threading the drawing tip and grasping the drawing tip behind the die by a drawing machine is avoided or largely restricted.

Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Erfaßte gelöst.This object is achieved by what is covered in the characterizing part of claim 1.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß in der Zeit, in der die Verbindungsstelle die Zugkräfte übertragen muß, d. h. zwischen der Matrize und dem Angriffspunkt der Kraft, die Ziehkräfte reduziert werden. Während dieser Zeit wird die Wanddicke des Rohres nicht reduziert, sondern nur ein Hohlzug durchgeführt, der wesentlich geringere Ziehkräfte erforderlich macht. Daraus folgt, daß nur die erste Rohrlänge wie bekannt angespitzt und in die Matrize eingefädelt werden muß. Die nachfolgenden Rohrlängen werden von der davor angeordneten Rohrlänge selbsttätig eingefädelt. Die Leistung der Anlage kann wesentlich gesteigert werden. Erforderlich ist aber, daß die nachfolgenden Züge auf den durch den Hohlzug verringerten Innendurchmesser des Rohres abgestimmt werden müssen. Die Verbindung zwischen den Rohrlängen kann durch Kleben, Löten oder Schweißen hergestellt werden. Mit besonderem Vorteil wird die Verbindung durch Stumpfschweißen der Enden der Rohrlängen hergestellt. Als Schweißverfahren bietet sich das Lichtbogen- oder Autogenschweißen an. Auch ein Preßschweißen ist möglich.The main advantage of the invention is that the pulling forces are reduced in the time in which the connection point must transmit the tensile forces, ie between the die and the point of application of the force. During this time, the wall thickness of the pipe is not reduced, but only a hollow pull is carried out, which requires much lower drawing forces. It follows that only the first tube length, as is known, has to be pointed and threaded into the die. The following pipe lengths are automatically threaded by the pipe length arranged in front of them. The performance of the system can be increased significantly. However, it is necessary that the subsequent trains must be matched to the inner diameter of the tube which is reduced by the hollow train. The connection between the tube lengths can be produced by gluing, soldering or welding. The connection is particularly advantageously produced by butt welding the ends of the tube lengths. Arc or oxyacetylene welding is a suitable welding process. Pressure welding is also possible.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Endbereiche der zu verbindenden bzw. verbundenen Rohrlängen mit Aussparungen der Wandung versehen. Diese Aussparungen können Längsschlitze sein, damit der Dorn von außen zugänglich wird. Vorteilhafter erscheint es, die Aussparungen so auszubilden, daß zumindest der halbe Umfang der Rohrwandung entfernt wird. Dadurch wird die Schweißnaht von innen zugänglich, so daß der beim Schweißen u. U. aufgetretene Schweißgrat entfernt werden kann. Während des Ziehvorgangs gelangt bei dieser Ausgestaltung der Dorn selbsttätig aus dem Eingriffsbereich der Matrize.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the end regions of the pipe lengths to be connected or connected are provided with cutouts in the wall. These recesses can be longitudinal slots so that the mandrel is accessible from the outside. It appears to be more advantageous to design the recesses in such a way that at least half the circumference of the tube wall is removed. As a result, the weld seam is accessible from the inside, so that when welding u. U. occurring welding burr can be removed. In this embodiment, the mandrel automatically comes out of the engagement area of the die during the drawing process.

Der Dorn kann auch durch mechanischen Eingriff von außen verlagert werden. Hierzu greift beispielsweise ein hakenartiges Werkzeug an dem Dorn an und zieht ihn entgegen der Durchlaufrichtung des Rohres zurück. Nach der Verlagerung des Dornes wird dieser zweckmäßigerweise durch einen Elektromagneten gehalten, der erst dann den Dorn freigibt, wenn die Verbindungsstelle durch die Matrize hindurchgelaufen ist, und die Ziehkraft in Durchlaufrichtung des Rohres gesehen hinter der Verbindungsstelle angreift. U. u. ist auch eine Verlagerung des Dornes mit einem Elektromagneten möglich. Zum Lösen des Dornes kann es zweckmäßig sein, die Matrize kurzzeitig in Ziehrichtung zu verschieben. In Kombination mit einem Elektromagneten ist diese Lösung sinnvoll einsetzbar. Die Matrize wird in ihre Ausgangsstelle zurückgefahren, wenn der Dorn verschoben ist. Vorteilhaft ist es auch, wenn der Außendurchmesser des Rohres im Bereich der Verbindungsstelle verringert ist. Dies kann z. B. durch spanende oder spanlose Verformung geschehen, wobei der Innendurchmesser des Rohres gleich bleibt. Durch die Wanddickenverringerung werden die zu übertragenden Ziehkräfte reduziert.The mandrel can also be moved from outside by mechanical intervention. For this purpose, for example, a hook-like tool engages the mandrel and pulls it back against the direction of travel of the tube. After the mandrel has been displaced, the mandrel is expediently held by an electromagnet, which only releases the mandrel when the connection point has passed through the die and acts on the pulling force, seen in the direction of travel of the tube, behind the connection point. U. u. it is also possible to move the mandrel with an electromagnet. To release the mandrel, it may be useful to briefly move the die in the direction of pull. In combination with an electromagnet, this solution is useful. The die is moved back to its starting point when the mandrel is moved. It is also advantageous if the outside diameter of the tube is reduced in the area of the connection point. This can e.g. B. happen by cutting or non-cutting deformation, the inner diameter of the tube remains the same. By reducing the wall thickness, the pulling forces to be transmitted are reduced.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Innendurchmesser des Rohres in dem Bereich, in dem keine Wanddickenreduzierung stattgefunden hat, aufgeweitet. Dadurch ergibt sich der Vortiel, daß der für den nächsten Ziehvorgang erforderliche Dorn ohne Schwierigkeiten in dem Rohr verschoben werden kann.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the inside diameter of the tube is widened in the area in which the wall thickness has not been reduced. This results in the advantage that the mandrel required for the next drawing process can be moved in the tube without difficulty.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­sehen, daß zwischen der Matrize und dem Dorn eine Kraft auf zumindest einen Teil der Rohrwandung in radialer Richtung ein­wirkt und zumindest ein Teil der Rohrwandung so verformt wird, daß der Dorn durch die verformte Rohrwandung zurückgehalten wird.According to a further embodiment of the invention it is provided that a force acts on at least part of the tube wall in the radial direction between the die and the mandrel and at least part of the tube wall is deformed such that the mandrel is retained by the deformed tube wall.

Beim Rohrziehen mit fliegendem Dorn werden Dorne verwendet, die gestuft ausgebildet sind. Der Teil mit dem geringeren Durchmesser legt den Innendurchmesser des gezogenen Rohres fest. Die Wanddickenabnahme der Rohrwandung wird durch die Ausbildung des konisch verlaufenden Übergangs vom kleinen Durchmesser zum großen Durchmesser des Dornes und den sogenannten Ziehkonus der Matrize bestimmt. Der große Außendurchmesser des Dornes muß unbedingt kleiner sein, um den Dorn in das zuziehende Rohr schieben zu können und sollte geringfügig größer sein, als der Innendurchmesser der Ziehmatrize, damit der Dorn am Ende des Ziehprozeß nicht durch die Ziehmatrize rutscht.When pulling a tube with a flying mandrel, mandrels are used that are designed in a stepped manner. The part with the smaller diameter defines the inner diameter of the drawn tube. The decrease in wall thickness of the tube wall is determined by the formation of the conical transition from the small diameter to the large diameter of the mandrel and the so-called drawing cone of the die. The large outer diameter of the mandrel must be smaller in order to be able to push the mandrel into the tube to be drawn and should be slightly larger than the inner diameter of the drawing die so that the mandrel does not slip through the drawing die at the end of the drawing process.

Der Dorn, wie auch die Matrize liegen nur im konischen Teil und im Ziehteil an dem zu ziehenden Rohr an. Es kann technisch zunächst eine Verschiebung der Matrize mit Dorn gleichzeitig entgegen der Ziehrichtung erfolgen, wobei eine Verformungskraft notwendig ist, um dann wie hier weiter beschrieben, die Matrize alleine in Ziehrichtung zu verschieben.The mandrel as well as the die are only in the conical part and in the drawn part on the pipe to be drawn. Technically, the die with mandrel can initially be displaced simultaneously against the direction of drawing, a deformation force being necessary in order to then, as further described here, move the die alone in the direction of drawing.

An sich ist es möglich, das Verschieben der Matrize und das Einwirken der Verformungskraft bei verlangsamtem Durchgang des Rohres durch die Anlage durchzuführen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, daß der Durchlauf des Rohres durch die Matrize während des Verschiebens der Matrize und bei Beginn der Einwirkung der Kraft auf die Rohrwandung unterbrochen wird. Nach dem Einwirken der Kraft auf die Rohrwandung wird die Anlage wieder angefahren, wobei die Kraft so lange auf die Rohrwandung einwirkt, bis die Verbindungsstelle durch die Matrize hindurchgelangt ist. Wesentlich ist, daß der Dorn erst dann wieder in den Einwirkungsbereich der Matrize gelangt, d. h. im Zusammenwirken mit der Matrize sowohl eine Durchmesserreduzierung als auch eine nennenswerte Wanddickenabnahme bewirkt, wenn die Ziehkraft in Durchlaufrichtung des Rohres gesehen hinter der Verbindungsstelle an dem Rohr angreift.As such, it is possible to move the die and act on the deformation force when it is slowed down Pass the pipe through the system. However, it has proven to be advantageous that the passage of the tube through the die is interrupted during the displacement of the die and at the beginning of the action of the force on the tube wall. After the force acts on the pipe wall, the system is started up again, the force acting on the pipe wall until the connection point has passed through the die. It is essential that the mandrel only comes back into the area of action of the die, ie in cooperation with the die causes both a reduction in diameter and a significant decrease in wall thickness when the pulling force acts on the pipe behind the connection point, seen in the direction of travel of the pipe.

Das Zurückfahren der Matrize in ihre Ausgangslage erfolgt vorteilhafterweise, nachdem der Dorn wieder in den Einwirkungsbreich der Matrize gelangt ist. Der Rücktransport des Dornes wird dadurch erreicht, daß eine Delle in die Rohrwandung eingebracht wird und zwar in Durchlaufrichtung des Rohres gesehen vor der Lage des Dornes.The die is advantageously returned to its starting position after the mandrel has returned to the area of action of the die. The return transport of the mandrel is achieved in that a dent is made in the tube wall, in the direction of travel of the tube before the position of the mandrel.

Das Zurückhalten des Dornes geschieht mit besonderem Vorteil dadurch, daß nach dem Verschieben der Matrize das Rohr mittels eines in Durchlaufrichtung gesehen vor der Matrize angeordneten geteilten matrizenähnlichen Werkzeuges soweit hohlgezogen wird, daß der Außendurchmesser des Rohres geringer ist als der größere Außendurchmesser des Dornes. Hohlgezogen bedeutet bei dieser Vorgehensweise, daß keine Wanddickenabnahme auftritt.The holding back of the mandrel takes place with particular advantage in that, after the die has been moved, the tube is pulled so far by means of a split die-like tool arranged in front of the die in the direction of flow that the outside diameter of the tube is smaller than the larger outside diameter of the mandrel. Hollow-drawn means with this procedure that there is no decrease in wall thickness.

Das Zurückhalten des Dornes kann mit Vorteil auch dadurch erreicht werden, daß in das Rohr nach dem Verschieben der Matrize zumindest drei um 120° versetzt zueinander angeordnete Sicken eingeformt werden, und daß der Dorn durch die innere Oberfläche der Sicken zurückgehalten wird.The retention of the mandrel can also be advantageously achieved in that at least three beads arranged at 120 ° to one another are formed in the tube after the die has been displaced, and in that the mandrel is retained by the inner surface of the beads becomes.

Da bei den Folgezügen das Hohlziehen des bereits im vorhergehenden Zug hohlgezogene Bereichs einen höheren Kraftaufwand erforderlich macht, ist es zweckmäßig, den hohlgezogenen Bereich vor dem Ziehen weichzuglühen, d. h. die Kaltverfestigung rückgängig zu machen.Since in the subsequent moves the hollow drawing of the area already drawn in the previous move requires a higher expenditure of force, it is expedient to soft anneal the hollow drawn area before the drawing, i. H. to undo the work hardening.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die Vorrichtung aus einer Matrize, einem im Rohr befindlichen fliegenden Dorn und einer hinter der Matrize an dem Rohr angreifenden Ziehvorrichtung besteht, bei welcher die Matrize in Richtung der Rohrlängsachse verschiebbar ist. Bei einer solchen Vorrichtung ist erfindungsgemäß in Durchlaufrichtung gesehen vor der Matrize ein die Rohrwandung verformendes Formwerkzeug vergesehen. Dieses Formwerkzeug kann in Weiterbildung der Erfindung als geteilter Ring ausgestaltet sein.The invention further relates to a device for carrying out the method, the device consisting of a die, a flying mandrel located in the tube and a pulling device engaging behind the die on the tube, in which the die is displaceable in the direction of the tube longitudinal axis. In such a device, according to the invention, a molding tool deforming the tube wall is provided in front of the die when viewed in the direction of flow. In a further development of the invention, this molding tool can be designed as a split ring.

Auch ist es möglich, vor der Matrize einen sogenannten Türkenkopf vorzusehen. Ein Türkenkopf ist ein Verformungswerkzeug, welches aus mindestens zwei Kaliberrollen besteht, welche auf die Rohrwandung einwirken.It is also possible to provide a so-called Turkish head in front of the die. A Turkish head is a deformation tool that consists of at least two caliber rollers that act on the pipe wall.

Besonders vorteilhaft ist, wenn das Formwerkzeug ein geteiltes matrizenähnliches Werkzeug ist, dessen kleiner Innendurchmesser größer als der Innendurchmesser der Ziehmatrize ist. Solche matrizenähnlichen Werkzeuge sind in jedem Rohrwerk vorhanden und können durch Trennung einer Matrize in zwei Hälften in einfacher Weise für den vorgesehenen Zweck verändert werden. Da es bei diesen matrizenähnlichen Werkzeugen nicht auf eine hohe Genau­igkeit ankommt, ist es unter Umständen möglich, verbrauchte Ziehmatrizen hierfür einzusetzen.It is particularly advantageous if the molding tool is a split die-like tool, the small inside diameter of which is larger than the inside diameter of the drawing die. Such die-like tools are available in every pipe mill and can be easily changed for the intended purpose by separating a die in half. Since high accuracy is not important for these die-like tools, it may be possible to use used dies for this purpose.

Sofern die Art der Verbindung zwischen den Rohrenden dies zuläßt, z. B. eine Löt- oder Schweißverbindung, kann mit dem matrizenähnlichen Werkzeug, das an sich lediglich die Aufgabe hat, den Dorn zurückzuhalten, bis die Verbindungsstelle hinter der eigentlichen Ziehmatrize gelegen ist, eine leichte Wanddickenreduzierung vorgenommen werden. In diesem Fall erfolgt ein kontrolliertes Hohlziehen wie es in der Praxis üblich ist, da die Abmessungen von Dorn und Matrize so aufeinander abgestimmt werden können, daß ein exakt definierter Ziehspalt vorliegt. Dies hat den Vorteil, daß die lichte Weite des gezogenen Rohres durch den Hohlzug nicht soweit verringert wird, daß bei den nachfolgenden Zügen der Transport des Dornes behindert wird.If the type of connection between the pipe ends allows this, e.g. B. a soldered or welded connection, can with The die-like tool, which has the sole task of holding back the mandrel until the connection point is behind the actual drawing die, is subjected to a slight reduction in wall thickness. In this case, controlled hollow drawing takes place, as is usual in practice, since the dimensions of the mandrel and die can be matched to one another in such a way that an exactly defined drawing gap is present. This has the advantage that the clear width of the drawn tube is not reduced by the hollow train to the extent that the transport of the mandrel is hindered in the subsequent trains.

Die Erfindung ist an Hand der in den Figuren 1 bis 21 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown schematically in FIGS. 1 to 21.

Ein in Ringbundform vorliegendes nahtloses Kupferrohr 1 wird von einem Ablaufbock 2 durch eine Matrize 3 hindurchgezogen und dabei sowohl im Außendurchmesser als auch in der Wanddicke reduziert. Die dafür erforderlichen Ziehkräfte werden durch eine Schlittenziehmaschine 4 aufgebracht, deren Klemmbacken 5 an dem gezogenen Rohr 6 angreifen. Eine solche Vorgehensweise ist in der Kupferrohrfertigung seit langem üblich.A seamless copper tube 1 in the form of a collar is drawn through a die block 3 through a die 3 and is thereby reduced both in the outside diameter and in the wall thickness. The pulling forces required for this are applied by a slide pulling machine 4, the clamping jaws 5 of which engage the drawn tube 6. Such a procedure has long been common in copper pipe production.

Gemäß der Lehre der Erfindung werden mehrere Rohrlängen vor oder während dem Ziehvorgang miteinander verbunden. Hierzu wird oberhalb des Ringbundes 7 ein Ringbund 7a mit einer Kupferrohrlänge gleicher Querschnittsabmessung gelagert und Anfang und Ende der Ringbunde 7 und 7a miteinander verbunden. Die Figur 2 zeigt die Anordnung von Matrize 3 und Dorn 8. Die bei diesen Ziehverfahren auftretenden Kräfte sind so hoch, daß eine Verbindungsstelle, die z. B. durch Löten oder Schweißen hergestellt wurde, in der Matrize 3 spätestens jedoch unmittelbar hinter der Matrize 3 abreißen würde. Der Dorn ist so geformt, daß er beim Ziehen in der Matrize 3 "schwimmt", d. h. die durch die Reibung auftretenden Kräfte sind gleich den Rückhaltekräften. Erfindungsgemäß wird der Dorn 8 spätestens dann, wenn die Verbindungsstelle 9 in den Bereich der Matrize 3 gelangt, entgegen der Ziehrichtung verschoben und wirkt somit nicht mehr mit der Matrize gemeinsam auf die Rohrwandung ein (s. Fig. 3). Dadurch wird das Rohr 1 lediglich einem Hohlzug ohne Wanddickenreduzierung unterworfen. Die Verlagerung des Dornes 8 kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden, z. B. durch einen Finger der durch einen Schlitz in der Rohrwandung den Dorn 8 zurückzieht, oder durch magnetische Einwirkung bzw. auch durch Mitlaufenlassen der Matrize 3 mit dem Rohr 6. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Figur 3 sind am Anfang und Ende der Rohrlängen Aussparungen 10 und 11 eingebracht, die selbsttätig den Dorn 8 aus dem Matrizenbereich lösen. Der Dorn 8 wird beispielsweise durch eine nicht dargestellte Delle in der Rohrwandung wieder in den Bereich der Matrize transportiert, wenn die Spannbacke 5 des Schlittenabzuges 4 an dem Rohr 6 in Durchlaufrichtung hinter der Verbindungsstelle 9 angreift. Die Erfindung wurde beschrieben an Hand von in Ringbundform vorliegenden Kupferrohren, läßt sich aber gleichermaßen für gerade Rohrlängen einsetzen. Auch die die Ziehkraft aufbringende Maschine kann beliebig gewählt werden, z. B. eine Ziehtrommel oder auch eine sog. Ziehscheibe mit einer V-förmigen endlosen Nut an ihrer Umfangsfläche. Die Figuren 4 bis 12 zeigen Ausführungsbeispiele der Verbindung der Rohrlängen. Allen Verbindungen ist gemeinsam, daß ein Durchtritt des Dornes 8 von einer Rohrlänge in die nachfolgende Rohrlänge ungehindert möglich ist und daß die Festigkeit der Verbindung zumindest so groß ist, daß die durch den Hohlzug auftretenden Kräfte übertragen werden können.According to the teaching of the invention, several pipe lengths are connected to one another before or during the drawing process. For this purpose, a collar 7a with a copper tube length of the same cross-sectional dimension is mounted above the collar 7 and the beginning and end of the collar 7 and 7a are connected to one another. Figure 2 shows the arrangement of die 3 and mandrel 8. The forces occurring in this drawing process are so high that a connection point, the z. B. was produced by soldering or welding, but would tear off in the die 3 at the latest immediately behind the die 3. The mandrel is shaped so that it "floats" in the die 3 when it is pulled, that is to say those which occur as a result of the friction Forces are equal to the restraining forces. According to the invention, the mandrel 8 is displaced counter to the drawing direction at the latest when the connection point 9 reaches the area of the die 3 and thus no longer acts together with the die on the tube wall (see FIG. 3). As a result, the tube 1 is only subjected to a hollow train without a reduction in wall thickness. The displacement of the mandrel 8 can be carried out in various ways, e.g. B. by a finger pulling back the mandrel 8 through a slot in the tube wall, or by magnetic action or also by allowing the die 3 to run with the tube 6. In the embodiment according to FIG. 3, there are recesses 10 at the beginning and end of the tube lengths and 11 introduced, which automatically release the mandrel 8 from the die area. The mandrel 8 is, for example, transported back into the area of the die by a dent (not shown) in the tube wall when the clamping jaw 5 of the slide trigger 4 engages the tube 6 in the direction of passage behind the connection point 9. The invention has been described on the basis of copper tubes in the form of a coil, but can equally be used for straight tube lengths. The machine applying the pulling force can also be chosen as desired, e.g. B. a drawing drum or a so-called. Drawing disc with a V-shaped endless groove on its peripheral surface. Figures 4 to 12 show embodiments of the connection of the pipe lengths. All connections have in common that a passage of the mandrel 8 from one tube length into the subsequent tube length is possible without hindrance and that the strength of the connection is at least so great that the forces arising from the hollow train can be transmitted.

Die Figur 4 zeigt eine stumpfe Verbindung der Rohre 1 miteinander, die durch Kleben, Löten oder Preßschweißen aber auch durch Lichtbogenschweißen hergestellt werden kann. Die Aussparungen 10 und 11 ermöglichen eine Entfernung des ggfs auftretenden Schweißgrates sowie einen Zugriff zum Verlagern des Dornes 8. Gehen die Aussparungen 10 und 11 über die Hälfte des Rohrquerschnitts hinaus, löst sich der Dorn 8 selbsttätig aus der Matrize 3.FIG. 4 shows a butt connection of the tubes 1 to one another, which can be produced by gluing, soldering or pressure welding, but also by arc welding. The recesses 10 and 11 allow one Removal of the welding burr that may occur and access to relocate the mandrel 8. If the cutouts 10 and 11 extend beyond half the pipe cross section, the mandrel 8 automatically detaches from the die 3.

In der Figur 5 ist die Verbindungsnaht 9 durch Punktschweißen der überlappenden Enden hergestellt.In FIG. 5, the connecting seam 9 is produced by spot welding the overlapping ends.

Die Figur 6 zeigt wieder eine stumpfe Verbindung 9 z. B. durch Kleben, Löten oder Schweißen. Bei dieser Verbindung wird der Dorn durch magnetische Kräfte z. B. einen das Rohr 1 umgebenden ringförmigen Elektromagneten zurückgezogen und gehalten. Zur Unterstützung des Zurückziehens kann die Matrize 3 kurzzeitig mit dem Rohr 1 mitlaufen. Sie wird nachdem der Dorn 8 von dem Magneten gehalten wird, wieder in ihre Ausgangslage zurückgefahren.Figure 6 again shows a butt connection 9 z. B. by gluing, soldering or welding. In this connection, the mandrel is z. B. retracted and held a tube 1 surrounding annular electromagnet. To support the retraction, the die 3 can run briefly with the tube 1. After the mandrel 8 is held by the magnet, it is moved back into its starting position.

Die Figur 7 zeigt eine Verbindung, bei der das in das Rohrende eingeführte verjüngte Ende durch Punktschweißen befestigt ist. Die Figur 8 zeigt die Verbindung nach Figur 6 mit einem Längsschlitz 12, in den ein Haltefinger eindringen, und den Dorn 8 zurückziehen kann. Auch hier ist ein Magnet erforderlich, der dem Dorn 8 nach dem Zurückziehen aus der Matrize 3 festhält, bis die Verbindungstelle 9 hinter den Angriffspunkt der Ziehkraft gelangt ist. Bei der Verbindung nach Figur 9 ist der Außendurchmesser der Rohre 1 verringert. Über diese Durchmesserverringerungen 13 und 14 ist eine Kupferhülse 15 geschoben, die punktgeschweißt, gelötet oder geklebt mit der Oberfläche der Rohre 1 verbunden ist. Diese Ausführungsform reduziert die aus der Wanddickenverringerung resultierenden Ziehkräfte.FIG. 7 shows a connection in which the tapered end inserted into the pipe end is fixed by spot welding. FIG. 8 shows the connection according to FIG. 6 with a longitudinal slot 12 into which a holding finger penetrates and the mandrel 8 can withdraw. A magnet is also required here, which holds the mandrel 8 after withdrawal from the die 3 until the connection point 9 has reached behind the point of application of the pulling force. In the connection according to FIG. 9, the outer diameter of the tubes 1 is reduced. A copper sleeve 15 is pushed over these diameter reductions 13 and 14 and is spot-welded, soldered or glued to the surface of the tubes 1. This embodiment reduces the pulling forces resulting from the reduction in wall thickness.

Bei der Verbindung nach Figur 10 ist der Innendurchmesser der Rohrlängen im Verbindungsbereich vergrößert. Die Naht 9 ist zweckmäßigerweise stumpfgeschweißt.In the connection according to FIG. 10, the inside diameter of the tube lengths in the connection area is increased. The seam 9 is expediently butt-welded.

Die Figur 11 zeigt eine Verbindung 9, bei welcher das Ende der einen Rohrlänge im Außendurchmesser reduziert, wogegen das Ende der anderen Rohrlänge im Innendurchmesser erweitert ist. Die Enden werden ineinandergesteckt und vorteilhafterweise verlötet.FIG. 11 shows a connection 9 in which the end of one tube length is reduced in the outside diameter, whereas the end of the other tube length is enlarged in the inside diameter. The ends are inserted into one another and advantageously soldered.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 12 sind beide Enden der Rohrlängen im Außendurchmesser reduziert und mit einer Metallhülse 16 verlötet.In the exemplary embodiment according to FIG. 12, both ends of the tube lengths are reduced in outer diameter and soldered to a metal sleeve 16.

Die Figuren 13 bis 16 sollen den verfahrensmäßigen Ablauf verdeutlichen, während die Figuren 17 bis 21 besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung darstellen.FIGS. 13 to 16 are intended to illustrate the procedural sequence, while FIGS. 17 to 21 represent particularly advantageous configurations of the device.

Während des normalen Ziehprozesses wird durch Zusammenwirken der Ziehmatrize 3 und des Dornes 8 das Kupferrohr 1 sowohl im Durchmesser als auch in der Wanddicke reduziert. Der Ziehspalt zwischen dem Innendurchmesser der Ziehmatrize 3 und dem Außendurchmesser des Teils 8a legt die Wanddicke des Kupferrohres fest. Da der Außendurchmesser des Teils 8b des Dornes 8 größer ist als der Innendurchmesser der Ziehmatrize 3 wird der Dorn 8 daran gehindert, durch die Matrizenöffnung zu wandern. Durch die Reibungskräfte an der Oberfläche des Teils 8a wird der Dorn 8 in den Ziehkonus 3a hineingezogen. Der konische Übergang von Teil 8a zu Teil 8b des Dornes ist vorzugsweise etwas flacher als der Ziehkonus 3a, so daß eine kontinuierliche Abnahme der Wanddicke auftritt. Bei einer richtigen Auswahl von Rohrquerschnitt und Wanddickenabnahme reicht der Querschnitt des gezogenen Rohres 6 aus, die im Ziehspalt auftretenden Kräfte zu übertragen. Um eine wirtschaftliche Fertigung zu erreichen, bewegt man sich beim Rohrziehen üblicherweise in der Nähe der maximalen Wanddickenreduzierung. Eine Schweißstelle reicht normalerweise nicht aus, diese hohen Ziehkräfte zu übertragen.During the normal drawing process, the copper tube 1 is reduced both in diameter and in the wall thickness by the interaction of the drawing die 3 and the mandrel 8. The drawing gap between the inside diameter of the drawing die 3 and the outside diameter of the part 8a defines the wall thickness of the copper tube. Since the outer diameter of the part 8b of the mandrel 8 is larger than the inner diameter of the drawing die 3, the mandrel 8 is prevented by the Hike die opening. The mandrel 8 is drawn into the drawing cone 3a by the frictional forces on the surface of the part 8a. The conical transition from part 8a to part 8b of the mandrel is preferably somewhat flatter than the drawing cone 3a, so that there is a continuous decrease in the wall thickness. With a correct selection of pipe cross section and reduction in wall thickness, the cross section of the drawn pipe 6 is sufficient to transmit the forces occurring in the drawing gap. In order to achieve economical production, you usually move near the maximum wall thickness reduction when pulling pipes. A welding point is usually not sufficient to transmit these high pulling forces.

Gelangt eine geschweißte oder gelötete Verbindung 9 zwischen zwei zu ziehenden Rohren 1 in die Nähe der Ziehmatrize 3, wird der Ziehprozeß unterbrochen, die Ziehmatrize 3 in Ziehrichtung eine kleine Strecke verschoben, so daß der Dorn 8 aus ihrem Einwirkungsbereich gelangt. Der Dorn 8 bleibt dabei in dem durch den Ziehkonus 3a verformten Rohrbereich eingeklemmt. Um den Dorn 8 zu lösen und zurückzuhalten, dient ein vor der Ziehmatrize 3 angeordnetes matrizenartiges Werkzeug 17, das in nicht dargestellter Weise aus zwei in radialer Richtung geteilten Hälften besteht und anstelle der Ziehmatrize 3 vor dem Dorn 8 zusammengefahren wird. Beim Wiederanfahren löst sich der Dorn 8 im Rohrinnern und wird durch das Werkzeug 17 zurückgehalten. Während dieser Phase wirkt nur der innere Durchmesser des Werkzeugs 17 auf die Rohrwandung ein, d. h. es tritt eine Durchmesserverringerung ohne Wanddickenabnahme ein (s. Figur 15). Wenn die Verbindungsnaht sich hinter der Ziehmatrize 3 befindet, wird das Werkzeug 17 auseinandergefahren und der Dorn 8 wieder freigegeben. Mittels einer Delle 18, die in die Rohrwandung eingeformt wurde, wird der Dorn 8 wieder in den Ziehspalt transportiert, so daß eine Wanddickenreduzierung vorgenommen werden kann. Das Zurückfahren des Werkzeugs 17 und der Ziehmatrize 3 kann dann während des Ziehprozesses vorgenommen werden.If a welded or soldered connection 9 between two pipes 1 to be drawn comes close to the drawing die 3, the drawing process is interrupted, the drawing die 3 is displaced a small distance in the drawing direction, so that the mandrel 8 comes out of its area of influence. The mandrel 8 remains clamped in the tube area deformed by the drawing cone 3a. In order to release and hold back the mandrel 8, a die-like tool 17 arranged in front of the drawing die 3 is used, which in a manner not shown consists of two halves divided in the radial direction and is moved together in front of the mandrel 8 instead of the drawing die 3. When restarting, the mandrel 8 loosens inside the tube and is held back by the tool 17. During this phase, only the inner diameter of the tool 17 acts on the pipe wall, ie there is a reduction in diameter without a reduction in wall thickness (see FIG. 15). When the connecting seam is behind the drawing die 3, the tool 17 is moved apart and the mandrel 8 is released again. By means of a dent 18, which was molded into the tube wall, the mandrel 8 is transported back into the drawing gap, so that a reduction in wall thickness can be carried out. The The tool 17 and the drawing die 3 can then be moved back during the drawing process.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, Werkzeug 17 und Ziehmatrize 3 aus der in Figur 14 dargestellten Position entgegen der Ziehrichtung bei stehender Anlage zurückzufahren. Dazu ist es allerdings erforderlich, das gezogene Rohr 6 festzuhalten.However, there is also the possibility of retracting the tool 17 and the drawing die 3 from the position shown in FIG. 14 against the direction of drawing when the system is stationary. For this, however, it is necessary to hold the drawn tube 6.

Auch eine Verschiebung von Matrize 3 und Dorn 8 entgegen der Ziehrichtung während des Ziehprozesses und Verschieben der Matrize 3 nach dem Anhalten in Ziehrichtung ist möglich. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 17 und 18 tritt an die Stelle des Werkzeugs 17 eine Formrolle 19, welche eine leichte Sicke 20 in die Rohrwandung einformt, welche den Dorn 8 löst und zurückhält. Vorteilhafterweise sind zumindest drei solcher Rollen 19 gleichmäßig über den Rohrumfang verteilt angeordnet, von denen jedoch nur eine dargestellt ist. Die Rollen 19 sind in Richtung auf die Mittelachse des Rohres 6 anstellbar. Nach dem Passieren der Verbindungsnaht 9 durch die Ziehmatrize 3 werden sie wie das Werkzeug 17 zurückgefahren und geben den Dorn 8 frei.A displacement of the die 3 and mandrel 8 against the direction of drawing during the drawing process and displacement of the die 3 after stopping in the direction of drawing is also possible. In the exemplary embodiment according to FIGS. 17 and 18, a mold roller 19 takes the place of the tool 17, which forms a slight bead 20 in the tube wall, which loosens and retains the mandrel 8. Advantageously, at least three such rollers 19 are arranged evenly distributed over the circumference of the tube, of which only one is shown. The rollers 19 can be adjusted in the direction of the central axis of the tube 6. After passing the connecting seam 9 through the drawing die 3, they are retracted like the tool 17 and release the mandrel 8.

Die Figuren 19 und 20 zeigen an Stelle des Werkzeugs 17 einen sogenannten Türkenkopf, der aus einer Vielzahl anstellbarer Profilrollen 21 besteht, von denen lediglich eine dargestellt ist. Diese Profilrollen 21 werden wie das Werkzeug 17 nach dem Verschieben der Ziehmatrize angestellt, so daß das durch sie gebildete Kaliber in der Lage ist, den Dorn 8 zu lösen und zurückzuhalten.FIGS. 19 and 20 show a so-called Turkish head instead of the tool 17, which consists of a plurality of adjustable profile rollers 21, of which only one is shown. These profile rollers 21 are set up like the tool 17 after moving the drawing die, so that the caliber formed by them is able to loosen and hold back the mandrel 8.

Die Figur 21 zeigt ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel nach der Lehre der Erfindung. Die dort dargestellte geteilte Matrize 17 ist nahezu identisch mit der Ziehmatrize 3. Lediglich der innere Durchmesser ist etwas größer als der innere Durchmesser der Ziehmatrize 3. In dem Ziehspalt zwischen der Matrize 17 und dem Teil 8a des Dornes 8 findet keine nennenswerte Wanddickenabnahme statt, das Rohr 6 wird also mit geringem Kraftaufwand hohlgezogen. Da der Ziehmatrize 3 ein dickwandigeres Rohr zugeführt wird, wird das hohlgezogene Rohr durch die Ziehmatrize 3 im Durchmesser reduziert. Um diese Durchmesserreduzierung zu verringern, kann man den Innendurchmesser der Matrize 17 so ausgestalten, daß eine geringe Wanddickenreduzierung im Ziehspalt zwischen Teil 8a und der Matrize 17 auftritt. Diese darf jedoch nicht so stark sein, daß das Rohr im Bereich der Verbindungsnaht abreißt.FIG. 21 shows a particularly advantageous exemplary embodiment based on the teaching of the invention. The split die 17 shown there is almost identical to the drawing die 3. Only the inner diameter is somewhat larger than the inner diameter of the drawing die 3. In the drawing gap between the die 17 and the part 8a of the mandrel 8 there is no appreciable decrease in wall thickness, so the tube 6 is hollow with little effort. Since the drawing die 3 is fed a thick-walled tube, the hollow drawn tube is reduced in diameter by the drawing die 3. In order to reduce this reduction in diameter, the inside diameter of the die 17 can be designed such that a slight reduction in wall thickness occurs in the drawing gap between part 8a and the die 17. However, this must not be so strong that the tube breaks off in the area of the connecting seam.

Durch die Verringerung der inneren Durchmesserabnahme wird sichergestellt, daß bei den nachfolgenden Zügen der Dorn 8 in seinem Teil 8b nie größer wird als der Innendurchmesser des Rohres im Bereich des Hohlzuges. Um den Kraftaufwand beim Hohlziehen zu verringern, ist es von Vorteil, den hohlgezogenen Rohrbereich vor dem nächsten Zug weichzuglühen.The reduction in the inner diameter decrease ensures that in the subsequent passes the mandrel 8 in its part 8b never becomes larger than the inside diameter of the tube in the region of the hollow train. In order to reduce the effort required for hollow drawing, it is advantageous to soft-anneal the hollow drawn tube area before the next pull.

An Hand einer Zugfolge soll die Erfindung weiter verdeutlicht werden.The invention is to be further clarified using a train sequence.

Pilgerrohre von ca. 80 m Länge, ca. 300 kg Gewicht, einem Außendurchmesser von 58 mm und einer Wanddicke von 2,5 mm werden durch Lichtbogenschweißung unter Schutzgas zusammengeschweißt.Pilgrim tubes of approx. 80 m length, approx. 300 kg weight, an outside diameter of 58 mm and a wall thickness of 2.5 mm are welded together by arc welding under protective gas.

Die Zugfolge könnte mit drei Schlittenziehmaschinen wie folgt aussehen: Durchmesser 8b Durchmesser 8a 1. Zug 48 mm x 2.08 mm 48,2 mm 43,84 mm 2. Zug 38,5 mm x 1,75 mm 38,7 mm 35,00 mm 3. Zug 31 mm x 1,48 mm 31,2 mm 28,04 mm The train sequence could look like this with three sled pullers: Diameter 8b Diameter 8a 1st train 48 mm x 2.08 mm 48.2 mm 43.84 mm 2nd pull 38.5mm x 1.75mm 38.7 mm 35.00 mm 3rd train 31 mm x 1.48 mm 31.2 mm 28.04 mm

Aus der gezogenen Rohrlänge werden die hohlgezogenen Bereiche herausgetrennt. Die Rohre 31 x 1,48 aus der letzten Ziehstufe werden wieder neu zusammengeschweißt und zu Gewichten zu 5 bis 10t per Bund aufgewickelt. Dann kann ein kontinuierliches Weiterziehen erfolgen.The hollow drawn areas are separated from the drawn pipe length. The pipes 31 x 1.48 from the last drawing stage are welded together again and wound up to 5 to 10t weights per bundle. Then a continuous move can take place.

Beispiel:Example:

Durchmesser 8bDiameter 8b Durchmesser 8aDiameter 8a 1. Zug 24 mm x 1,26 mm1st train 24 mm x 1.26 mm 24,2 mm24.2 mm 21,48 mm21.48 mm 2. Zug 19 mm x 1,09 mm2nd train 19 mm x 1.09 mm 19,2 mm19.2 mm 16,82 mm16.82 mm 3. Zug 15 mm x 0,95 mm3rd train 15 mm x 0.95 mm 15,2 mm15.2 mm 31,1 mm31.1 mm

In den Ausführungsbeispielen wurde dargelegt, daß die Zugkraft, nachdem der Dorn 8 in den Wirkungsbereich der Matrize 3 zurückgeführt wurde, hinter der Schweißnaht 9 an dem Rohr 1 angreift.In the exemplary embodiments, it was shown that the tensile force, after the mandrel 8 was returned to the effective area of the die 3, acts on the pipe 1 behind the weld seam 9.

Dies ist insbesondere dann nicht erforderlich, wenn z.B. nach mehreren Zügen die Wanddicke des gezogenen Rohres 1 soweit abgenommen hat, daß keine hohen Zugkräfte für den "normalen" Ziehvorgang erforderlich sind. Die größere Wanddicke im Bereich der Schweißnaht 9 dürfte für die Übertragung dieser geringeren Zugkräfte ausreichend sein, insbesondere weil durch die mehrfachen Hohlzüge das Guß­gefüge der Schweißnaht 9 in ein Knetgefüge überführt wird, insbesondere wenn der Schweißnahtbereich geglüht wird. Das bedeutet, daß bei den Folgezügen die Ziehkraft auch vor der Schweißnaht 9 an dem Rohr 1 angreifen kann.This is particularly not necessary if e.g. after several moves, the wall thickness of the drawn tube 1 has decreased so much that no high tensile forces are required for the "normal" drawing process. The greater wall thickness in the area of the weld seam 9 should be sufficient for the transmission of these lower tensile forces, in particular because the cast structure of the weld seam 9 is converted into a kneading structure by the multiple hollow trains, in particular when the weld seam area is annealed. This means that the pulling force can also act on the pipe 1 before the weld 9 in the subsequent trains.

Claims (19)

1. Verfahren zum Ziehen von nahtlosen Metallrohren, insbesondere von Kupferrohren, mit einem innerhalb des Metallrohres angeordneten fliegenden Dorn und einer den Außendurchmesser des Rohres reduzierenden Matrize, bei welchem die Wanddicke durch Zusammenwirken von Dorn und Matrize verringert wird und eine Ziehkraft an dem gezogenen Rohr hinter der Matrize angreift, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Rohrlängen vor dem Ziehen fest miteinander verbunden werden, daß der Dorn während des Durchlaufes der Verbindungsstelle zwischen den Rohrlängen durch die Matrize aus dem Wirkungsbereich der Matrize verschoben wird, wobei das Metallrohr über eine bestimmte Länge ohne Wanddickenreduzierung gezogen wird, und daß nach dem Durchlaufen der Verbindungsstelle durch die Matrize der Dorn in den Bereich der Matrize gelangt und daß dann die Ziehkraft an dem gezogenen Rohr vorzugsweise hinter der Verbindungsstelle angreift.1. A method for drawing seamless metal pipes, in particular copper pipes, with a flying mandrel arranged inside the metal pipe and a die reducing the outside diameter of the pipe, in which the wall thickness is reduced by the interaction of the mandrel and die and a pulling force on the drawn pipe behind the die attacks, characterized in that two or more pipe lengths are firmly connected to each other before the drawing, that the mandrel is displaced during the passage of the connection point between the pipe lengths through the die from the effective area of the die, the metal pipe over a certain length without Wall thickness reduction is pulled, and that after passing through the connection point through the die, the mandrel reaches the area of the die and that the pulling force then acts on the drawn tube preferably behind the connection point. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden der Rohrlängen durch Kleben, Löten oder Schweißen erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the connection of the tube lengths is carried out by gluing, soldering or welding. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden durch Stumpfschweißen der Enden der Rohrlängen erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the connection is carried out by butt welding the ends of the tube lengths. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche der zu verbindenden bzw. verbundenen Rohrlängen mit Aussparungen der Wandungen versehen werden.4. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the end regions of the pipe lengths to be connected or connected are provided with recesses in the walls. 5. Verfahren nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn durch mechanischen Eingriff von außen durch die Aussparungen verlagert wird.5. The method according to claim 4 or one of the following, characterized in that the mandrel is displaced by mechanical intervention from the outside through the recesses. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn durch einen Elektromagneten verlagert bzw. im verlagerten Zustand gehalten wird.6. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the mandrel is displaced by an electromagnet or is held in the displaced state. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn durch Verschiebung der Matrize in Ziehrichtung verlagert wird und im verlagerten Zustand gehalten wird.7. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the mandrel is displaced by moving the die in the drawing direction and is kept in the displaced state. 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Rohrlängen im Bereich der Verbindungsstelle verringert wird.8. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the outer diameter of the tube lengths is reduced in the region of the connection point. 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Rohres in dem Bereich, in dem keine Wanddickenreduzierung stattgefunden hat, aufgeweitet wird.9. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the inner diameter of the tube is widened in the area in which no reduction in wall thickness has taken place. 10. Verfahren nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Matrize und dem Dorn eine Kraft auf zumindest einen Teil der Rohrwandung in radialer Richtung einwirkt und zumindest einen Teil der Rohrwandung so verformt, daß der Dorn durch die verformte Rohrwandung zurückgehalten wird.10. The method according to claim 7, characterized in that a force acts on at least part of the tube wall in the radial direction between the die and the mandrel and deforms at least part of the tube wall so that the mandrel is retained by the deformed tube wall. 11. Verfahren nach Anspruch10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauf des Rohres durch die Matrize während des Verschiebens der Matrize und bei Beginn der Einwirkung der Kraft auf die Rohrwandung unterbrochen wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the passage of the tube through the die is interrupted during the displacement of the die and at the beginning of the action of the force on the tube wall. 12. Verfahren nach Anspruch10 oder11, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize in ihre Ausgangslage zurückverschoben wird, nachdem der Dorn wieder in den Wirkungsbereich der Matrize gelangt ist.12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the die is pushed back into its starting position after the mandrel has returned to the effective area of the die. 13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize während des Durchlaufes des Rohres entgegen der Ziehrichtung verschoben, daß der Durchlauf des Rohres unterbrochen wird, daß die Matrize bei unterbrochenem Durchlauf in Ziehrichtung verschoben wird und daß vor Beginn des Wiederanfahrens die Kraft auf die Rohrwandung einwirkt.13. The method according to claim 10, characterized in that the die is displaced during the passage of the tube against the drawing direction, that the passage of the tube is interrupted, that the die is displaced in the drawing direction when the passage is interrupted, and that the force is applied before restarting the pipe wall acts. 14 Verfahren nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr nach dem Verschieben der Matrize mittels einer in Durchlaufrichtung vor der Matrize angeordneten geteilten Matrize so weit hohlgezogen wird, daß der Außendurchmesser des Rohres geringer ist als der größere Außendurchmesser des Dornes.14 The method according to claim 10 or one of the following, characterized in that the tube after the displacement of the die by means of a split die arranged in the direction of flow in front of the die is so hollow that the outer diameter of the tube is less than the larger outer diameter of the mandrel. 15. Verfahren nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rohr nach dem Verschieben der Matrize zumindest drei um 120° versetzt zueinander angeordnete Sicken eingeformt werden und daß der Dorn durch die innere Oberfläche der Sicken zurückgehalten wird.15. The method according to claim 10 or one of the following, characterized in that at least three staggered by 120 ° to each other beads are formed in the tube after moving the die and that the mandrel is retained by the inner surface of the beads. 16. Verfahren nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Folgezügen der hohlgezogene Bereich vor dem Ziehen weichgeglüht wird.16. The method according to claim 10 or one of the following, characterized in that the hollow drawn area is soft annealed in the subsequent drawing before drawing. 17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, bestehend aus einer Matrize, einem in Rohr befindlichen fliegenden Dorn und einer hinter der Matrize an dem Rohr angreifenden Ziehvorrichtung, bei welcher die Matrize in Richtung der Rohrlängsachse verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in durchlaufrichtung gesehen vor der Matrize ein die Rohrwandung verformendes Formwerkzeug vorgesehen ist.17. An apparatus for performing the method according to claim 1 or one of the following, consisting of a die, a flying mandrel located in the tube and a pulling device engaging behind the die on the tube, in which the die is displaceable in the direction of the tube longitudinal axis, characterized that, seen in the direction of flow, a pipe-forming die is provided in front of the die. 18. Vorrichtung nach Anspruch17, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug ein geteilter Ring ist.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the mold is a split ring. 19. Vorrichtung nach Anspruch17, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug eine geteilte Matrize ist, deren Innendurchmesser größer als der Innendurchmesser der Ziehmatrize ist.19. The apparatus according to claim 17, characterized in that the molding tool is a divided die, the inside diameter of which is larger than the inside diameter of the drawing die.
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