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(11) | EP 1 155 759 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren zur Vorbereitung eines Rohranfanges für das Ziehen über einen Ziehdorn |
| (57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung eines Rohranfanges für das
Ziehen über einen Ziehdorn, mit folgenden Schritten:
a) in den Rohranfang wird ein Dorn eingeschoben, dessen Außendurchmesser auf einer ersten Teillänge kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohranfanges und auf einer dritten Teillänge dem Innendurchmesser des Rohres entspricht, b) im axialen Abstand von Rohrende wird durch Walzen mittels eines um das Rohr umlaufenden Walzensatzes, mit radial anstellbaren, nicht angetriebenen Walzen, bei gleichzeitigen Verfahren des Walzensatzes in Richtung auf das Rohrende eine Einschnürung ohne Reduktion der Wanddicke erzeugt, c) während der Walzensatz weiter in Richtung auf das Rohrende verfahren wird, werden die Walzen aufgefahren und das Rohr wird gegen den zweiten Teilbereich des Dornes, in dem dessen Durchmesser sich auf den des dritten Teilbereiches vergrößert, mit einer kontinuierlichen Reduktion der Wanddicke gewalzt, d) die mit Beginn des dritten Teilbereich des Dornes die Fertigwanddicke erreicht, die dann bis zum Rohrende ausgewalzt wird, e) nach dem Herausziehen des Dornes und dem Einschieben eines oder mehrerer Ziehdorne in das Rohrende wird in bekannter Weise eine Ziehangel gesetzt. |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten eines Rohranfanges für das Ziehen über einen Ziehdorn.
[0002] Beim Ziehen von Rohren großer Länge mit fliegendem Dorn ergeben sich häufig Reißer in der Phase des Anziehens. Dies wird dadurch verursacht, dass die Rohre exzentrisch sein können, d.h. eine ungleichmäßige Wanddicke haben, zur Mitnahme des Ziehdorns einseitig eine Delle in das Rohr eingedrückt wird und der Ziehdorn mit seiner Längsachse nicht waagerecht im Rohr liegt. Beim Anziehen kann es deshalb vorkommen, dass sich der Dorn schräg in den Ziehring einzieht und ein Abreißen des Rohres an dieser Stelle verursacht.
[0003] Aus der Technik (Herstellung von Rohren, Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf, 1975, Seite 21, Zeilen 5 - 12) ist es bekannt, dass Schrägwalzverfahren in der Lage sind, die Wanddickentoleranz - also auch die Exzentrizität - eines Rohres zu verbessern. Die Verbesserung ist um so höher, je schlechter die Exzentrizität des zu walzenden Rohres ist. Dies gilt nicht nur für das Walzen aus der Walzhitze, sondern auch für Kaltwalzprozesse, wie es das Quer- oder Drückwalzen von Rohren darstellt. Besonders wirksam sind hierbei Dreiwalzen-Walzwerke, weil durch die Dreiwalzenanordnung die Geometrie des Walzvorgangs eindeutig bestimmt ist. Eine toleranzverbessernde Wirkung setzt bereits bei einer Streckung bzw. Längung des Walzgutes um 10 % ein. Die Wirkung nimmt dabei mit steigender Streckung zu.
[0004] Aus der DE-PS 43 13 648 ist eine Vorrichtung zum absatzweisen Abstrecken von Rohren bekannt. Mit Hilfe dieser Vorrichtung können große Wanddickenreduktionen erreicht werden ähnlich wie beim bekannten Kaltpilgerverfahren.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich die Anziehbedingungen beim Geradeausziehen oder auch beim Trommelziehen mit einem fliegenden Dorn verbessern lassen.
[0006] Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Das hierzu einsetzbare Walzwerk ergibt sich aus dem Anspruch 4. Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird anstelle einer einseitig in das Rohr eingedrückten Delle eine rund um das Rohr verlaufende Sicke eingebracht, die den Dorn beim Anziehen in eine waagerechte Position zwingt. Weiterhin wird die Einrichtung zum Einbringen der Sicke mit der Einrichtung zur Herabsetzung der Exzentrizität vereinigt und die beiden unterschiedlichen Arbeitsgänge werden in einem einzigen Durchlauf ausgeführt.
[0008] Erfindungsgemäß wird zur Verbesserung der Exzentrizität des Rohranfangs des zu ziehenden Rohres ein Dreirollen-Walzapparat mit um 120' versetzten, nicht angetriebenen Rollen verwendet, dessen Walzkopf um das Rohr rotiert. Die Walzen sind während des Walzens von außerhalb radial anstellbar, so dass eine bestimmte Kontur auf der Rohroberfläche abgefahren werden kann. Ein Dorn, dessen Durchmesser auf einer Teillänge mit dem Innendurchmesser des Rohres übereinstimmt, wird vorher in das Rohr eingeschoben. Er hat an seiner Spitze eine Verjüngung, die der Kontur der einzuwalzenden Sicke entspricht. Durch die anstellbaren Rollen wird nun eine Sicke in das Rohr hineingewalzt. Infolge der Dreiwalzenanordnung wird dabei gleichzeitig die Exzentrizität verbessert. Nach dem Walzen werden ein oder mehrere Ziehdorne in das Rohrende hineingeschoben und eine Ziehangel gesetzt.
[0009] Das Verhältnis δ zwischen dem ungewalzten und dem gewalzten Rohrquerschnitt wird wie folgt festgelegt:
[0010] Darin bedeuten:
- δ =
- Verkleinerungsverhältnis
- Do =
- Rohraußendurchmesser vor dem Walzen
- D1 =
- Rohraußendurchmesser nach dem Walzen
- So =
- Rohrwanddicke vor dem Walzen
- S1 =
- Rohrwanddicke nach dem Walzen
Die Erfindung soll nachfolgend an den Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigt:
[0011] Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Rohranfang 3. In den Rohranfang wurde ein Dorn 1 als Innenwerkzeug eingeschoben, der gleichzeitig fester Bestandteil der Walzvorrichtung 5 mit den Walzen 2 ist. Gleichzeitig mit dem Dorn fahren die Walzen vor, bis sie die Position "a" erreicht haben.
[0012] Ab Beginn des Rückhubs in Pfeilrichtung werden die Walzen gesteuert zugefahren und erzeugen im Rohr eine Einschnürung ohne Reduktion der Wanddicke So bis zur Position "b". Nun werden die Walzen wieder aufgefahren und verdünnen die Wand bis zur Position "c" kontinuierlich auf die Fertigwanddicke S1. Von der Position "c" aus wird ein Rohrabschnitt 4 mit konstante Wanddicke S1 ausgewalzt, bis das Rohrende erreicht wird. Anschließend wird der Dorn 1 zurückgezogen.
[0013] Die kontinuierlich verdünnte Wand auf der Strecke "b" bis "c' bewirkt beim Durchgang durch den Ziehring ein allmähliches Ansteigen der Ziehkraft, also keine schlagartig einsetzende Erhöhung. Dadurch wird die Gefahr des Reißens verkleinert.
[0014] In der Regel wird die Wandverdünnung durch ein einmaliges Überwalzen erreicht. Bei schwer umformbaren Werkstoffen kann der Vorgang ein- bis mehrmals wiederholt werden.
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) in den Rohranfang wird ein Dorn eingeschoben, dessen Außendurchmesser auf einer ersten Teillänge kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohranfanges und auf einer dritten Teillänge dem Innendurchmesser des Rohres entspricht,
b) im axialen Abstand von Rohrende wird durch Walzen mittels eines um das Rohr umlaufenden Walzensatzes, mit radial anstellbaren, nicht angetriebenen Walzen, bei gleichzeitigen Verfahren des Walzensatzes in Richtung auf das Rohrende eine Einschnürung ohne Reduktion der Wanddicke erzeugt,
c) während der Walzensatz weiter in Richtung auf das Rohrende verfahren wird, werden die Walzen aufgefahren und das Rohr wird gegen den zweiten Teilbereich des Dornes, in dem dessen Durchmesser sich auf den des dritten Teilbereiches vergrößert, mit einer kontinuierlichen Reduktion der Wanddicke gewalzt,
d) die mit Beginn des dritten Teilbereich des Dornes die Fertigwanddicke erreicht, die dann bis zum Rohrende ausgewalzt wird,
e) nach dem Herausziehen des Dornes und dem Einschieben eines oder mehrerer Ziehdorne in das Rohrende wird in bekannter Weise eine Ziehangel gesetzt.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schritte a) bis d) bei schwer umformbaren Rohrwerkstoffen mehrmals wiederholt werden.
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis δ zwischen dem ungewalzten und dem gewalzten Rohrquerschnitt wie folgt festgelegt wird:
Darin bedeuten:
δ = Verkleinerungsverhältnis
Do = Rohraußendurchmesser vor dem Walzen
D1 = Rohraußendurchmesser nach dem Walzen
So = Rohrwanddicke vor dem Walzen
S1 = Rohrwanddicke nach dem Walzen
einen das zu walzende Rohr (3,4) koaxial umgebenden, relativ zum Rohr verfahrbaren und um diesen drehbaren, über seinen Innenumfang verteilt angeordnete, radial anstellbare, nicht angetriebene Rollen (2) aufweisenden Walzenkopf.
dadurch gekennzeichnet,
dass im Walzenkopf drei, um 120° zueinander versetzt angeordnete, Rollen vorgesehen sind.