EP0615794A1 - Verfahren zur Herstellung einer Stopfenkammer beim Kaskadenziehen von Rohren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Stopfenkammer beim Kaskadenziehen von Rohren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0615794A1
EP0615794A1 EP94101369A EP94101369A EP0615794A1 EP 0615794 A1 EP0615794 A1 EP 0615794A1 EP 94101369 A EP94101369 A EP 94101369A EP 94101369 A EP94101369 A EP 94101369A EP 0615794 A1 EP0615794 A1 EP 0615794A1
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EP
European Patent Office
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unit
mandrel
ironing
clamping
denting
Prior art date
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EP94101369A
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English (en)
French (fr)
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EP0615794B1 (de
Inventor
Helmut Pohl
Friedrich Ebertz
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KM Europa Metal AG
Original Assignee
KM Kabelmetal AG
KM Europa Metal AG
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Publication date
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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, on the one hand, to a method for producing a stopper receiving at least two drawing plugs, delimited, on the one hand, by a drawing bar and, on the other hand, by a plug chamber delimited on the outer circumference of an outlet pipe when cascading pipes made of non-ferrous metals or their alloys.
  • the invention is directed to an apparatus for performing the method.
  • the starting pipe can be a press pipe or a rolled or a longitudinally welded pipe.
  • the outlet pipe is moved in several passes by means of drawing rings that are spaced apart from one another in the opening cross section, the drawing plugs of different sizes then each forming the corresponding abutment.
  • the wall thickness of the outlet pipe having a certain outside diameter must be dimensioned such that even taking into account manufacturing tolerances of the primary material such as uneven outside diameter, uneven wall thickness and ovality, the smallest pulling plug in diameter picks up until the takeover Abutment function can move freely in the plug chamber. If this is not taken care of, the pulling plug can be clamped in and the outlet pipe can be torn off.
  • the invention has for its object to improve this method and also to provide a suitable device for performing the method that more material can be used per output tube and consequently more finished tube can be achieved without sacrificing quality is.
  • a plug chamber with a wall thickness is created immediately behind the drawing bar, which is dimensioned smaller than the wall thickness of the rest of the starting pipe, with the pipe outside diameter remaining the same.
  • the inside diameter of the plug chamber taking into account the diameter reductions during the drawing process and the resulting increase in wall thickness, has been brought to an amount which guarantees the freedom of movement of even the smallest diameter drawing plug up to the point in time at which this drawing plug interacts with the drawing ring assigned to it.
  • an outlet pipe that can be dimensioned larger in wall thickness than the outlet pipe previously used and in which the inevitable manufacturing tolerances in the outside diameter, in the wall thickness and in ovality with regard to the freedom of movement of the in the diameter of the smallest drawing plug no longer play a role.
  • an extension of the outlet pipe in the area of the plug chamber is associated with the stretching of the plug chamber by approximately 20%. This reduces the length of the pipe section required to generate the drawing die. Also the diameter of the Drawbar kept smaller. As a result, the waste of material caused by the drawbar can advantageously be reduced.
  • a clamping and denting unit on the one hand and a mandrel and ironing unit on the other are assigned to one another in a function-optimized manner.
  • the clamping and denting unit has radially movable clamping jaws and Dell tappets. With the help of the clamping jaws, an exit pipe can be fixed locally, so that, using the mandrel forming part of the mandrel and ironing unit, a length section protruding beyond the clamping and dent unit in the direction of passage of the exit pipe can be thorned out in such a way that both the inside diameter and this area as well as enlarge the outside diameter.
  • the outer diameter of the thickened length section is stretched to the original outer diameter of the initial tube with the mandrel remaining in the initial tube.
  • the clamping and denting unit and the one assigned to it can be used Dell plunger dents are generated on the outlet pipe, which forms a limitation of the subsequent plug chamber. After the drawing plugs have been introduced into the plug chamber, the draw bar is ultimately formed on the free end of the outlet pipe.
  • the embodiment according to the features of claim 3 provides two mechanically coupled hydraulically actuatable cylinders which have piston rods which can be extended in opposite directions.
  • the cylinder housings are fixed in place.
  • the piston rod of the mandrel cylinder which can be extended in the direction of the output tube or the clamping and denting unit, is connected to the mandrel, which serves to widen the end section of the output tube and serves as an abutment for the ironing ring when this end section is stretched.
  • the piston rod of the ironing cylinder which can be extended in the other direction, is connected to the ironing ring via a linkage which runs parallel to the longitudinal axes of the cylinders.
  • the ironing ring is arranged at the free end of the rod.
  • the outlet pipe is first moved beyond the clamping and denting unit with a length section that takes into account the axial extension of the plug chamber and the drawbar. Then the clamping jaws are placed on the outlet pipe and the outlet pipe is thus fixed locally.
  • the starting position of the mandrel and ironing unit is such that the mandrel cylinder is retracted and the ironing cylinder is extended. After fixing the output pipe, the ironing cylinder is then in the direction of entry acted upon, so that the ironing ring slides along the end section of the output tube projecting beyond the clamping and denting unit in the direction of passage. After reaching the end position, the mandrel cylinder is loaded in the direction of extension and the mandrel is pushed into the outlet tube, increasing the inside and outside diameter. When the mandrel has reached its end position, the ironing cylinder is loaded in the direction of extension and the outer diameter of the lengthened mandrel is stretched to the original dimension. The mandrel remains in the exit tube.
  • the mandrel cylinder is also loaded in the entry direction and the mandrel is pulled out of the exit tube. Then the Dell tappets are moved radially inwards and two dents are created with a 180 ° offset. Ultimately, the drawing die is formed on the free end of the length section provided with a reduced wall thickness, if the drawing plugs have previously been inserted into the plug chamber produced by the thickening.
  • the drawing plugs 2, 3, 4 required to carry out the method are, as can be seen in FIG. 9, introduced loosely, ie freely movably, into a plug chamber 12, which is located at the front end in the direction of passage DR of the outlet pipe 1 between a drawing bar 13 and two, the cross-section of the output tube 1 dimples 14 is located.
  • a device 15 is used to produce this plug chamber 12, as can be seen in more detail in FIGS. 2 to 6.
  • This device 15 (see FIG. 2) comprises a clamping and denting unit 16 for the outlet tube 1 and a mandrel and ironing unit 17 which is arranged coaxially with the clamping and denting unit 16 and can be relatively displaced relative to it.
  • the clamping and denting unit 16 is provided with radially movable clamping jaws 18, which serve for the local fixation of the outlet tube 1. With the jaws 18 brackets 19 are connected, which carry Dellst Congressel 20 in a diametrical offset, which are radially displaceable in the direction of the output tube 1.
  • the mandrel and ironing unit 17 comprises two hydraulically actuated cylinders 21, 22, the housings 23, 24 of which are fixed locally and coupled to one another on the end face.
  • the mandrel cylinder 21 which is closer to the clamping and denting unit 16 has a piston rod 25 which can be extended in the direction of the clamping and denting unit 16 and which carries a mandrel 26.
  • the other ironing cylinder 22 has a piston rod 27 which can be extended in the direction of passage DR of the output tube 1.
  • a crossbar 28 is fastened to the free end of the piston rod 27.
  • the cross member 28 is operatively connected via a linkage 29 running parallel to the cylinders 21, 22 to an ironing ring 30 which, in the starting position of the device 15 according to FIG. 2, is located approximately at the free end of the mandrel 26.
  • the outlet pipe 1 with an outer diameter AD of 80 mm and a wall thickness D of 5 mm is first moved so far through the clamping and denting unit 16 that the clamping and Dent unit 16 protrudes a length section 31, which enables the plug chamber 12 and the draw bar 13 to be manufactured. If this position is reached, the output pipe 1 is fixed locally with the help of the clamping jaws 18.
  • the ironing cylinder 22 is now acted upon in the entry direction.
  • the ironing ring 30 slides along the outer circumference of the end section 31 of the output tube 1 to be formed up to the position lying on the end face of the clamping jaws 18.
  • the mandrel cylinder 21 is acted upon in the extending direction, so that the mandrel 26 penetrates into the approximately 365 mm long end section 31 and, as can be seen in FIG. 7, both the inside diameter ID of 70 mm and the outside diameter AD from 80 mm of the output pipe 1 to the inside diameter ID1 of 72 mm and the outside diameter AD1 of 82 mm.
  • the ironing ring 30 is moved in the direction of travel DR of the output pipe 1, with the mandrel 26 remaining in the end section 31 serving as an abutment, the outer diameter AD1 of the end section 31 as shown in FIG. 8 to the original outer diameter OD reduced by 80 mm.
  • the inner diameter ID1 expanded to 72 mm, remains.
  • the end section 31 has been lengthened from approximately 365 mm to approximately 450 mm due to the stretching from the initial length.
  • the mandrel and ironing unit 17 is now again in the starting position according to FIG. 6, as shown in FIG. 6. This now allows two diametrically opposite dents 14 (FIG. 9) to be moved by radially inward movement of the Dell tappets 20 according to FIG To produce the outer circumference of the outlet pipe 1, so that herewith also reduces its inner cross section and one of the boundaries of the plug chamber 12 is thereby formed.
  • the pull plugs 2, 3, 4 are introduced into the plug chamber 12 and then the draw bar 13 is molded on.
  • the output pipe 1 is thus prepared for a triple pull through the drawing cascade 11.
  • the pull plug 2 reaches the area of the pull ring 5, the dents 14 become effective and cause the pull plug 2 to move into the pull ring 5 up to the pull position. Now the wall thickness of the outlet pipe 1 is also reduced. This situation is illustrated in FIG. 11. It can be seen here that the drawing plugs 3, 4 are still in the area of the plug chamber 12 whose wall thickness has not yet been reduced. Immediately behind the pull plug 3, however, the area of the outlet pipe 1 begins with a reduced wall thickness. Here, two further dents 14 are then also placed at a distance from the drawing plug 3 in order to limit the displacement of the drawing plug 3 in the plug chamber 12 during the following train.

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Abstract

Es gelangt eine Vorrichtung (15) mit einer Klemm- und Delleinheit (16) sowie einer Aufdorn- und Abstreckeinheit (17) zur Anwendung. Mittels der Klemm- und Delleinheit (16) wird zunächst ein Ausgangsrohr (1) örtlich fixiert. Anschließend wird ein Abstreckring (30) mit Hilfe eines Abstreckzylinders (22) der Aufdorn- und Abstreckeinheit (17) entlang eines frei vorkragenden Endabschnitts (31) des Ausgangsrohrs (1) bewegt und danach wird ein Dorn (26) mit Hilfe eines Dornzylinders (21) der Aufdorn- und Abstreckeinheit (17) in den Endabschnitt (31) hineingestoßen. Hat der Dorn (26) seine Endposition erreicht, wobei der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des Endabschnitts (31) vergrößert wurden, wird der Abstreckring (30) über den Endabschnitt (31) gezogen, wobei der Außendurchmesser auf den ursprünglichen Außendurchmesser des Ausgangsrohrs (1) reduziert wird. Im Anschluß daran wird auch der Dorn (26) aus dem Endabschnitt (31) gezogen und es werden mit Hilfe der Klemm- und Delleinheit (16) zwei Dellen am Außenumfang des Endabschnitts (31) des Ausgangsrohrs (1) hergestellt. Diese Dellen bilden dann zusammen mit einer durch Umformung des freien Endes des Ausgangsrohrs (1) hergestellten Ziehangel eine Stopfenkammer, in welche mehrere Ziehstopfen eingebettet werden, die beim Kaskadenziehen mit Ziehringen zusammenwirken. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zur Herstellung einer mindestens zwei Ziehstopfen aufnehmenden, einerseits durch eine Ziehangel und andererseits durch eine am Außenumfang eines Ausgangsrohrs angebrachte Dellung begrenzten Stopfenkammer beim Kaskadenziehen von Rohren aus Nichteisenmetallen oder deren Legierungen.
  • Andererseits richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Durch die EP 0 353 324 B1 ist es bekannt, unmittelbar im Längenabschnitt hinter einer an einem Ausgangsrohr angeformten Ziehangel eine Stopfenkammer für Ziehstopfen vorzusehen. Auf der anderen Seite wird die Stopfenkammer von einer Delle begrenzt, die radial von außen in das Rohrmaterial eingedrückt ist. Die frei beweglichen Ziehstopfen sind dadurch in der Stopfenkammer eingebettet und gehen nicht verloren. Das Ausgangsrohr kann ein Preßrohr bzw. ein gewalztes oder ein längsnahtgeschweißtes Rohr sein.
  • Zur Reduzierung des Außendurchmessers und der Wanddicke wird das Ausgangsrohr in mehreren Zügen durch im Abstand zueinander angeordnete im Öffnungsquerschnitt kleiner werdende Ziehringe bewegt, wobei die im Durchmesser unterschiedlich großen Ziehstopfen dann jeweils das entsprechende Widerlager bilden.
  • Um das Kaskadenziehen einwandfrei durchführen zu können, muß im bekannten Fall die Wanddicke des einen bestimmten Außendurchmesser aufweisenden Ausgangsrohrs so bemessen sein, daß auch unter Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen des Vormaterials wie ungleichmäßigem Außendurchmesser, ungleichmäßiger Wanddicke und Ovalität der im Durchmesser kleinste Ziehstopfen sich bis zur Übernahme der Widerlagerfunktion frei in der Stopfenkammer bewegen kann. Wird hierfür nicht Sorge getragen, kann der Ziehstopfen eingeklemmt werden und das Ausgangsrohr abreißen. Da bei jedem Zug bis zum Zusammenwirken von Ziehring und Ziehstopfen zwangsläufig ein Hohlzug stattfindet, bei welchem der Innendurchmesser des jeweilig im Außendurchmesser zu reduzierenden Rohrabschnitts des Ausgangsrohrs im Bereich der Stopfenkammer verkleinert und demzufolge auch die Wanddicke durch den Stauchvorgang beim Durchtritt durch den Ziehring geringfügig erhöht wird, ist man bislang gezwungen gewesen, die Wanddicke des Ausgangsrohrs zu reduzieren, um die freie Beweglichkeit des kleinsten Ziehstopfens gewährleisten zu können. Dadurch wird aber die Menge an eingesetztem Material verringert und als Folgeerscheinung das wirtschaftliche Ausbringen an Fertigrohr herabgesetzt.
  • Ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren so zu verbessern und auch eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, daß pro Ausgangsrohr mehr Material eingesetzt werden kann und demzufolge auch mehr Fertigrohr ohne Qualitätseinbußen erzielbar ist.
  • Was den verfahrensmäßigen Teil dieser Aufgabe anlangt, so besteht dessen Lösung in den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jetzt unmittelbar hinter der Ziehangel eine Stopfenkammer mit einer Wanddicke geschaffen, die bei gleichbleibendem Rohraußendurchmesser kleiner als die Wanddicke des restlichen Ausgangsrohrs bemessen ist. Hierdurch ist also der Innendurchmesser der Stopfenkammer unter Beachtung der Durchmesserreduzierungen beim Ziehvorgang und der dabei erfolgenden Wanddickenerhöhung auf einen Betrag gebracht worden, der die Bewegungsfreiheit auch des im Durchmesser kleinsten Ziehstopfens bis zu dem Zeitpunkt gewährleistet, wo dieser Ziehstopfen mit dem ihm zugeordneten Ziehring zusammenwirkt. Es kann folglich aufgrund der speziellen Gestaltung der Stopfenkammer jetzt ein Ausgangsrohr eingesetzt werden, das in der Wanddicke größer als beim bislang eingesetzten Ausgangsrohr bemessen werden kann und bei welchem die unvermeidlichen Fertigungstoleranzen im Außendurchmesser, in der Wanddicke und in der Ovalität im Hinblick auf die Bewegungsfreiheit des im Durchmesser kleinsten Ziehstopfens keine Rolle mehr spielen. Darüberhinaus ist mit dem Abstrecken der Stopfenkammer eine Verlängerung des Ausgangsrohrs im Bereich der Stopfenkammer um ca. 20 % verbunden. Dadurch wird die Länge des zur Erzeugung der Ziehangel notwendigen Rohrabschnitts reduziert. Auch wird jetzt der Durchmesser der Ziehangel kleiner gehalten. Mithin kann der durch die Ziehangel bedingte Materialabfall vorteilhaft verringert werden.
  • Praktische Versuche haben gezeigt, daß das Einsatzgewicht um ca. 25 % erhöht werden kann, was folglich mit einer beträchtlichen Erhöhung des Ausstoßes an Fertigrohr verbunden ist. Wird jetzt z.B. ein Preßrohr mit einem Außendurchmesser von 80 mm und einer Wanddicke von 5 mm eingesetzt, so kann dies in drei Zügen zu einem Fertigrohr mit einem Außendurchmesser von 46 mm und einer Wanddicke von 2,2 mm umgeformt werden, was bislang nur mit einem Ausgangsrohr mit einem Außendurchmesser von 80 mm und einer Wanddicke von 4 mm durchführbar war.
  • Die Lösung des gegenständlichen Teils der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 2 gesehen.
  • Danach sind eine Klemm- und Delleinheit einerseits sowie eine Aufdorn- und Abstreckeinheit andererseits funktionsoptimiert einander zugeordnet. Die Klemm- und Delleinheit besitzt radial bewegliche Klemmbacken und Dellstößel. Mit Hilfe der Klemmbacken kann ein Ausgangsrohr örtlich fixiert werden, damit zunächst unter Einsatz des Bestandteil der Aufdorn- und Abstreckeinheit bildenden Dorns ein über die Klemm- und Delleinheit in Durchlaufrichtung des Ausgangsrohrs vorstehender Längenabschnitt derart aufgedornt werden kann, daß sich in diesem Bereich sowohl der Innendurchmesser als auch der Außendurchmesser vergrößern. Nach dem Aufdornen wird der Außendurchmesser des aufgedornten Längenabschnitts bei im Ausgangsrohr verbleibendem Dorn auf den ursprünglichen Außendurchmesser des Ausgangsrohrs abgestreckt. Sind dann der Abstreckring und der Dorn vom Ausgangsrohr entfernt worden, können mit Hilfe der Klemm- und Delleinheit und der dieser zugeordneten Dellstößel Dellen am Ausgangsrohr erzeugt werden, womit eine Begrenzung der späteren Stopfenkammer gebildet wird. Nachdem die Ziehstopfen in die Stopfenkammer eingebracht worden sind, wird letztlich am freien Ende des Ausgangsrohrs die Ziehangel angeformt.
  • Um den Dorn und den Abstreckring in Längsrichtung des Ausgangsrohrs verlagern zu können, sieht die Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 3 zwei mechanisch aneinander gekoppelte hydraulisch beaufschlagbare Zylinder vor, welche in entgegengesetzte Richtungen ausfahrbare Kolbenstangen aufweisen. Die Zylindergehäuse sind örtlich festgelegt. Die in Richtung auf das Ausgangsrohr bzw. die Klemm- und Delleinheit ausfahrbare Kolbenstange des Aufdornzylinders ist mit dem Dorn verbunden, welcher zum Aufweiten des Endabschnitts des Ausgangsrohrs dient und beim Abstrecken dieses Endabschnitts als Widerlager für den Abstreckring dient. Die in die andere Richtung ausfahrbare Kolbenstange des Abstreckzylinders ist über ein Gestänge mit dem Abstreckring verbunden, welches parallel zu den Längsachsen der Zylinder verläuft. Am freien Ende des Gestänges ist der Abstreckring angeordnet.
  • Zur Herstellung der Stopfenkammer am in Durchlaufrichtung vorderen Ende des Ausgangsrohrs wird das Ausgangsrohr zunächst mit einem die axiale Erstreckung der Stopfenkammer und der Ziehangel berücksichtigenden Längenabschnitt über die Klemm- und Delleinheit hinaus bewegt. Anschließend werden die Klemmbacken an das Ausgangsrohr angelegt und damit das Ausgangsrohr örtlich fixiert.
  • Die Ausgangsposition der Aufdorn- und Abstreckeinheit ist derart, daß der Aufdornzylinder eingefahren und der Abstreckzylinder ausgefahren ist. Nach dem Fixieren des Ausgangsrohrs wird dann der Abstreckzylinder im Einfahrsinne beaufschlagt, so daß der Abstreckring entlang des über die Klemm- und Delleinheit in Durchlaufrichtung vorstehenden Endabschnitts des Ausgangsrohrs gleitet. Nach Erreichen der Endstellung wird der Aufdornzylinder im Ausfahrsinne beaufschlagt und der Dorn in das Ausgangsrohr unter Vergrößerung des Innen- und Außendurchmessers gestoßen. Hat der Dorn seine Endstellung erreicht, wird der Abstreckzylinder im Ausfahrsinne beaufschlagt und der Außendurchmesser des aufgedornten Längenabschnitts auf das ursprüngliche Maß abgestreckt. Der Dorn verbleibt hierbei im Ausgangsrohr. Nach dem Abstrecken wird auch der Aufdornzylinder im Einfahrsinne beaufschlagt und der Dorn aus dem Ausgangsrohr gezogen. Anschließend werden die Dellstößel radial einwärts bewegt und zwei Dellen in 180° Versetzung erzeugt. Letztlich wird die Ziehangel am freien Ende des mit einer reduzierten Wanddicke versehenen Längenabschnitts angeformt, wenn vorab die Ziehstopfen in die durch das Aufdornen hergestellte Stopfenkammer eingeführt worden sind.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    in schematischer Seitenansicht eine Ziehkaskade zur Durchmesserreduzierung eines kupfernen Ausgangsrohrs;
    Figuren 2 bis 6
    jeweils im vertikalen schematischen Längsschnitt fünf verschiedene Arbeitspositionen einer Klemm- und Delleinheit sowie einer dieser zugeordneten Aufdorn- und Abstreckeinheit;
    Figur 7
    in der Seitenansicht, teilweise im vertikalen Längsschnitt, den Endabschnitt des Ausgangsrohrs nach dem Aufdornen;
    Figur 8
    die Darstellung der Figur 7 nach dem umfangsseitigen Abstrecken und
    Figuren 9 bis 14
    im vertikalen Längsschnitt verschiedene Umformsituationen beim Kaskadenziehen des Ausgangsrohrs.
  • Beim Kaskadenziehen von z.B. nahtlosen Rohren aus Nichteisenmetallen, wie insbesondere Kupfer oder Kupferlegierungen (Preßrohre, gewalzte oder längsnahtgeschweißte Rohre) wird ein Verfahren angewendet, bei welchem in ein Ausgangsrohr 1 eingebrachte Ziehstopfen 2, 3, 4 mit Ziehringen 5, 6, 7 zusammenwirken (Figuren 1 und 9), die jeweils Bestandteil einer Ziehmaschine 8, 9, 10 einer Ziehkaskade 11 bilden. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind drei Ziehmaschinen 8, 9, 10 mit drei Ziehringen 5, 6, 7 vorgesehen. In diesen Ziehringen 5, 6, 7 wird der Querschnitt des Ausgangsrohrs 1 entsprechend den Durchmessern der Durchlauföffnungen der Ziehringe 5, 6, 7 sowie der Durchmesser der Ziehstopfen 2, 3, 4 stufenweise reduziert.
  • Die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Ziehstopfen 2, 3, 4 werden, wie die Figur 9 zu erkennen gibt, lose, d.h. frei beweglich in eine Stopfenkammer 12 eingebracht, die sich am in Durchlaufrichtung DR des Ausgangsrohrs 1 vorne liegenden Ende zwischen einer Ziehangel 13 und zwei, den Querschnitt des Ausgangsrohrs 1 verringernden Dellen 14 befindet.
  • Zur Herstellung dieser Stopfenkammer 12 wird eine Vorrichtung 15 verwendet, wie sie aus den Figuren 2 bis 6 näher hervorgeht.
  • Diese Vorrichtung 15 (siehe Figur 2) umfaßt eine Klemm- und Delleinheit 16 für das Ausgangsrohr 1 sowie eine zur Klemm- und Delleinheit 16 koaxial angeordnete und zu ihr relativverlagerbare Aufdorn- und Abstreckeinheit 17.
  • Die Klemm- und Delleinheit 16 ist mit radial beweglichen Klemmbacken 18 versehen, die der örtlichen Fixierung des Ausgangsrohrs 1 dienen. Mit den Klemmbacken 18 sind Halterungen 19 verbunden, die in diametraler Versetzung Dellstößel 20 tragen, welche radial in Richtung auf das Ausgangsrohr 1 verlagerbar sind.
  • Die Aufdorn- und Abstreckeinheit 17 umfaßt zwei hydraulisch beaufschlagbare Zylinder 21, 22, deren Gehäuse 23, 24 örtlich fixiert und stirnseitig aneinandergekoppelt sind. Der der Klemm- und Delleinheit 16 näherliegende Aufdornzylinder 21 weist eine in Richtung auf die Klemm- und Delleinheit 16 ausfahrbare Kolbenstange 25 auf, die einen Dorn 26 trägt. Der andere Abstreckzylinder 22 besitzt eine in Durchlaufrichtung DR des Ausgangsrohrs 1 ausfahrbare Kolbenstange 27. Am freien Ende der Kolbenstange 27 ist eine Traverse 28 befestigt. Die Traverse 28 steht über ein parallel zu den Zylindern 21, 22 verlaufendes Gestänge 29 mit einem Abstreckring 30 in Wirkverbindung, der sich in der Ausgangsstellung der Vorrichtung 15 gemäß Figur 2 etwa am freien Ende des Dorns 26 befindet.
  • Zur Fertigung der Stopfenkammer 12 gemäß Figur 9 wird das Ausgangsrohr 1 mit einem Außendurchmesser AD von 80 mm und einer Wanddicke D von 5 mm zunächst so weit durch die Klemm- und Delleinheit 16 bewegt, daß über die Klemm- und Delleinheit 16 ein Längenabschnitt 31 vorsteht, welcher die Fertigung der Stopfenkammer 12 sowie der Ziehangel 13 ermöglicht. Ist diese Position erreicht, wird das Ausgangsrohr 1 mit Hilfe der Klemmbacken 18 örtlich fixiert.
  • Nunmehr wird gemäß Figur 3 der Abstreckzylinder 22 im Einfahrsinne beaufschlagt. Hierbei gleitet der Abstreckring 30 am Außenumfang des umzuformenden Endabschnitts 31 des Ausgangsrohrs 1 entlang bis zu der stirnseitig der Klemmbacken 18 liegenden Position.
  • Im Anschluß daran wird entsprechend Figur 4 der Dornzylinder 21 im Ausfahrsinne beaufschlagt, so daß der Dorn 26 in den ca. 365 mm langen Endabschnitt 31 eindringt und, wie die Figur 7 erkennen läßt, sowohl den Innendurchmesser ID von 70 mm als auch den Außendurchmesser AD von 80 mm des Ausgangsrohrs 1 auf den Innendurchmesser ID1 von 72 mm und den Außendurchmesser AD1 von 82 mm vergrößert.
  • Daraufhin wird gemäß Figur 5 durch Beaufschlagung des Abstreckzylinders 22 im Ausfahrsinne der Abstreckring 30 in Durchlaufrichtung DR des Ausgangsrohrs 1 bewegt, wobei er bei im Endabschnitt 31 verbleibendem Dorn 26 als Widerlager den Außendurchmesser AD1 des Endabschnitts 31 gemäß der Darstellung der Figur 8 auf den ursprünglichen Außendurchmesser AD von 80 mm reduziert. Der auf 72 mm aufgeweitete Innendurchmesser ID1 verbleibt jedoch. Außerdem hat sich der Endabschnitt 31 durch das Abstrecken von der Ausgangslänge von ca. 365 mm auf etwa 450 mm verlängert.
  • Die Aufdorn- und Abstreckeinheit 17 befindet sich jetzt gemäß Figur 6 wieder in der Ausgangsposition entsprechend der Darstellung der Figur 2. Dies erlaubt es nun, durch radiales Einwärtsbewegen der Dellstößel 20 gemäß Figur 6 zwei diametral gegenüberliegenden Dellen 14 (Figur 9) am Außenumfang des Ausgangsrohrs 1 herzustellen, so daß hiermit auch dessen Innenquerschnitt verringert und dadurch eine der Begrenzungen der Stopfenkammer 12 gebildet wird.
  • Nunmehr werden in in den Zeichnungen nicht näher dargestellter Weise die Ziehstopfen 2, 3, 4 in die Stopfenkammer 12 eingebracht und anschließend die Ziehangel 13 angeformt. Das Ausgangsrohr 1 ist damit für einen Dreifachzug durch die Ziehkaskade 11 vorbereitet.
    • Der Ziehvorgang läuft etwa wie folgt ab:
  • Wird gemäß Figur 9 über die Ziehangel 13 das Ausgangsrohr 1 in Durchlaufrichtung DR bewegt, so wandern die Ziehdorne 3 und 4 ungehindert durch den Ziehring 5, während das Ausgangsrohr 1 zwar in seinem Außen- und Innendurchmesser, jedoch nicht in seiner Wanddicke reduziert wird. Hierbei handelt es sich um einen sogenannten Hohlzug.
  • Erreicht gemäß Figur 10 der Ziehstopfen 2 den Bereich des Ziehrings 5, so werden die Dellen 14 wirksam und bewirken, daß sich der Ziehstopfen 2 in den Ziehring 5 bis zur Ziehposition bewegt. Nun wird auch die Wanddicke des Ausgangsrohrs 1 reduziert. Diese Situation ist in der Figur 11 veranschaulicht. Hierbei ist zu sehen, daß sich die Ziehstopfen 3, 4 noch in demjenigen Bereich der Stopfenkammer 12 befinden, deren Wanddicke noch nicht reduziert ist. Unmittelbar hinter dem Ziehstopfen 3 beginnt jedoch bereits der Bereich des Ausgangsrohrs 1 mit verminderter Wanddicke. Hier werden dann auch im Abstand zum Ziehstopfen 3 zwei weitere Dellen 14 angebracht, um die Verlagerung des Ziehstopfens 3 in der Stopfenkammer 12 beim folgenden Zug zu begrenzen.
  • Am nächsten Ziehring 6 (Figur 12) wird der Außendurchmesser des Ausgangsrohrs 1 unmittelbar hinter der Ziehangel 13 erneut vermindert, so daß an diesem Ziehring 6 der Ziehstopfen 3 aufgehalten wird. Auch findet hierbei ein Hohlzug statt, der dem Abstand der Dellen 14 vom Ziehstopfen 3 entspricht. Erreicht der Ziehstopfen 3 gemäß Figur 12 die Ziehposition am Ziehring 6, wird hier eine weitere Verminderung der Wanddicke des Ausgangsrohrs 1 vorgenommen.
  • Zur Fortsetzung des Kaskadenziehens werden schließlich entsprechend Figur 13 im Abstand von dem kleinsten Ziehstopfen 4 weitere Dellen 14 erzeugt, wobei diese Dellen 14 dann gemäß der Figur 14 dafür sorgen, daß im Bereich des Ziehrings 7 der Ziehstopfen 4 im Zusammenwirken mit dem Ziehring 7 die Reduzierung der Wanddicke auf das Endmaß bewirkt.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1 -
    Ausgangsrohr
    2 -
    Ziehstopfen
    3 -
    Ziehstopfen
    4 -
    Ziehstopfen
    5 -
    Ziehring
    6 -
    Ziehring
    7 -
    Ziehring
    8 -
    Ziehmaschine
    9 -
    Ziehmaschine
    10 -
    Ziehmaschine
    11 -
    Ziehkaskade
    12 -
    Stopfenkammer
    13 -
    Ziehangel
    14 -
    Dellen
    15 -
    Vorrichtung
    16 -
    Klemm- und Delleinheit
    17 -
    Aufdorn- und Abstreckeinheit
    18 -
    Klemmbacken
    19 -
    Halterungen
    20 -
    Dellstößel
    21 -
    Zylinder
    22 -
    Zylinder
    23 -
    Gehäuse v. 21
    24 -
    Gehäuse v. 22
    25 -
    Kolbenstange v. 21
    26 -
    Dorn
    27 -
    Kolbenstange v. 22
    28 -
    Traverse
    29 -
    Gestänge
    30 -
    Abstreckring
    31 -
    Längenabschnitt v. 1
    AD -
    Außendurchmesser v. 1
    AD1 -
    Außendurchmesser v. 31
    D -
    Wanddicke v. 1
    DR -
    Durchlaufrichtung
    ID -
    Innendurchmesser v. 1
    ID1 -
    Innendurchmesser v. 31

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung einer mindestens zwei Ziehstopfen (2, 3, 4) aufnehmenden, einerseits durch eine Ziehangel (13) und andererseits durch eine am Außenumfang eines Ausgangsrohrs (1) angebrachte Dellung (14) begrenzten Stopfenkammer (12) beim Kaskadenziehen von Rohren (1) aus Nichteisenmetallen oder deren Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß der in Durchlaufrichtung (DR) vorne liegende Endabschnitt (31) des Ausgangsrohrs (1) unter Vergrößerung des Innendurchmessers (ID) und des Außendurchmessers (AD) zunächst aufgedornt und anschließend der Außendurchmesser (AD1) des aufgedornten Endabschnitts (31) unter Verlängerung dieses Endabschnitts (31) auf den ursprünglichen Außendurchmesser (AD) abgestreckt werden, worauf die Dellung (14) erzeugt wird, dann die Ziehstopfen (2, 3, 4) in die Stopfenkammer (12) eingeführt werden und schließlich die Ziehangel (13) angeformt wird.
  2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine Klemm- und Delleinheit (16) für das Ausgangsrohr (1) sowie eine zur Klemm- und Delleinheit (16) koaxial angeordnete und zu ihr relativverlagerbare Aufdorn- und Abstreckeinheit (17), wobei die Klemm- und Delleinheit (16) mit zum Ausgangsrohr (1) radial beweglichen Klemmbacken (18) und Dellstößeln (20) und die Aufdorn- und Abstreckeinheit (17) mit einem in der Längsachse des Ausgangsrohrs (1) verlagerbaren Dorn (26) sowie mit einem umfangsseitig des Dorns (26) und des stirnseitig der Klemm- und Delleinheit (16) vorstehenden Längenabschnitts (31) des Ausgangsrohrs (1) verlagerbaren Abstreckring (30) versehen sind.
  3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufdorn- und Abstreckeinheit (17) zwei in der Längsachse des Ausgangsrohrs (1) aneinander gekoppelte hydraulisch beaufschlagbare Zylinder (21, 22) mit in entgegengesetzte Richtungen ausfahrbaren Kolbenstangen (25, 27) aufweist, wobei die in Richtung auf die Klemm- und Delleinheit (16) ausfahrbare Kolbenstange (25) den Dorn (26) trägt und die andere Kolbenstange (27) über ein zu den Zylindern (21, 22) paralleles Gestänge (29) mit dem Abstreckring (30) verbunden ist.
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