Ziehdorn

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen fliegenden Ziehdorn für das Ziehen von Rohren, welcher einen ersten zylindrischen Längenabschnitt 6 und einen im Abstand dazu angeordneten zweiten zylindrischen Längenabschnitt 7 mit größerem Durchmesser besitzt. Diese zylindrischen Längenabschnitte 6, 7 sind über einen konischen Längenabschnitt 9 miteinander verbunden. Auf der dem ersten zylindrischen Längenabschnitt 6 abgewandten Seite schließt sich ein dritter zylindrischer Längenabschnitt 8 an, wobei der zweite und der dritte zylindrische Längenabschnitt 7 und 8 über einen, sich zum dritten Längenabschnitt 8 hin konisch verjüngenden Längenabschnitt 10, miteinander verbunden sind. Es handelt sich um einen doppelseitig verwendbaren Ziehdorn.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Ziehdorn mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

[0002] In Metall verarbeitenden Betrieben werden zur Herstellung von nahtlosen Rohren und zum Kalibrieren von geschweißten Rohren Ziehwerkzeuge eingesetzt. Auch bei der Fertigung von Rohren aus Kupfer und Kupferlegierungen wird zunächst ein im Durchmesser großes Vorrohr hergestellt, welches dann in mehreren Ziehschritten bis auf die Endabmessungen gezogen wird. Wird ohne Innenwerkzeuge gearbeitet, so verkleinert sich nur der Rohrdurchmesser während sich die Wanddicke kaum verändert. Diese Arbeitsweise wird als Hohlzug bezeichnet. Es ist darüber hinaus bekannt, das Rohr über eine Dornstange oder einen Stopfen zu ziehen, so dass sich während des Ziehens sowohl der Durchmesser als auch die Wanddicke verringern. Ein üblicher Ziehschritt ist zum Beispiel die Verringerung des Rohrdurchmessers von 39 mm auf 35 mm bei gleichzeitiger Reduzierung der Wandstärke von 1,8 mm auf 1,5 mm nach dem Ziehvorgang. Beim sogenannten Rohr-Stopfenzug mit schwimmendem Stopfen ist die Geometrie so gewählt, dass der verwendete Stopfen einerseits nicht durch die Ziehmatrize gezogen werden kann, aber andererseits derart bemessen ist, dass die Wandstärke des Rohres reduziert wird. Der fliegende Stopfen wird durch die Umformkräfte in die Matrize gezogen. Aufgrund der hohen Kräfte, die bei der Umformung auftreten, unterliegt der Stopfen einem hohen Verschleiß und hat somit nur eine begrenzte Lebensdauer. Daher werden derartige Stopfen oder Ziehdorne aus Hartmetall hergestellt, wobei der Materialwert einen erheblichen Anteil an den Stückkosten eines solchen Stopfens hat.

[0003] Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen fliegenden Ziehdorn für das Ziehen von Rohren herzustellen, der allein aufgrund seiner geometrischen Ausgestaltung eine höhere Lebensdauer als vergleichbare Ziehdorne aufweist.

[0004] Die Aufgabe wird durch einen fliegenden Ziehdorn mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0005] Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Ziehdorn ist, dass ein zweiter, sich konisch verjüngender Längenabschnitt vorgesehen ist, so dass der erfindungsgemäße Ziehdorn über zwei Arbeitsseiten verfügt. Durch den wechselseitigen Einsatz der Arbeitsseiten des Ziehdorns kann die Lebensdauer des Dornes theoretisch verdoppelt werden. Gleichzeitig ist der Materialeinsatz für einen Ziehdorn mit zwei Arbeitsseiten nur geringfügig größer als bei einem herkömmlichen Ziehdorn.

[0006] Auch fertigungstechnisch hat die Herstellung des erfindungsgemäßen Ziehdorns Vorteile, da beide konischen Längenabschnitte in einer einzigen Einspannung gefertigt werden können.

[0007] Des weiteren muss der Bediener der Ziehmaschine nicht mehr darauf achten, ob er den Dorn richtig herum in das zu ziehende Rohr einführt. Eine Fehlbedienung ist somit ausgeschlossen. Bislang konnten falsch herum eingeführte Ziehdorne zum Abriss des Rohres an der Ziehmatrize führen.

[0008] Ein besonders gleichmäßiger Verschleiß des erfindungsgemäßen Ziehdorns kann erreicht werden, wenn der Bediener den Ziehdorn einmal mit der einen Arbeitsseite und beim nächsten Durchgang mit der anderen Arbeitsseite voran in das zu ziehende Rohr einführt. Der Ziehdorn kann zu diesem Zweck mit einer speziellen Kennzeichnung versehen sein. Selbst wenn der Ziehdorn keine spezielle Kennzeichnung aufweist, wird jede Arbeitsseite des Ziehdorns statistisch gesehen gleich häufig beansprucht, so dass sich ein gleichbleibender Verschleiß an beiden Arbeitsseiten des Ziehdornes ergibt. Hierfür müssen selbstverständlich beide Arbeitsseiten des Ziehdorns die gleiche geometrische Ausgestaltung aufweisen. Das heißt, das der Ziehdorn hinsichtlich seiner zur Mittellängsachse des Stopfens senkrecht stehenden Mittelquerebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.

[0009] Im Rahmen der Erfindung ist es allerdings auch möglich, die jeweiligen Arbeitsseiten des Ziehdorns geometrisch unterschiedlich zu gestalten, so dass diese entweder mit unterschiedlichen Ziehmatrizen zum Einsatz kommen können oder in Kombination mit einer einzigen Ziehmatrize ein unterschiedliches Verformungsverhalten des zu ziehenden Rohrs bewirken.

[0010] Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Ziehdorn einstückig ausgebildet. Selbstverständlich kann er auch aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt sein, wobei die Teilstücke vorzugsweise an einer Trennfuge miteinander verbunden sind, die im Bereich des zweiten zylindrischen Längenabschnitts verläuft. Die Trennfuge kann im Bereich der Mittelquerebene des Ziehdorns liegen, so dass die Teilstücke zumindest hinsichtlich ihrer formgebenden äußeren Kontur identisch gestaltet sind.

[0011] Zusätzlich kann der Ziehdorn von wenigstens einer Bohrung durchsetzt sein, um z.B. die Applikation von Ziehöl zu ermöglichen. Die Bohrung erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung. Selbstverständlich sind auch Bohrungen möglich, die schräg zur Mittellängsachse des Ziehdorns laufen.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0013] Die Darstellung zeigt eine Ziehmatrize 1, die im Innern einen konischen Bohrungsabschnitt 2 und einen zylindrischen Bohrungsabschnitt 3 aufweist. Ein Rohr 4 wird mit Hilfe der Ziehmatrize 1, so wie eines innenliegenden Ziehdorns 5 von einem Ausgangsdurchmesser D auf einen Enddurchmesser D1 verkleinert. Dabei wird die Wanddicke WD des Rohrs 4 auf die Wanddicke WD1 reduziert.

[0014] Der im Bereich der Ziehmatrize 1 wirksame Ziehdorn 5 setzt sich aus fünf Längenabschnitten 6-10 zusammen. Der erste Längenabschnitt 6 bildet einen Hals, der beim Ziehvorgang im zylindrischen Bohrungsabschnitt 3 der Ziehmatrize 1 liegt. Im Abstand hierzu ist ein im Durchmesser größerer zweiter zylindrischer Längenabschnitt 7 als Schulter vorgesehen, auf den im Abstand ein dritter zylindrischer Längenabschnitt 8 folgt. Der Durchmesser der jeweils endseitigen zylindrischen Längenabschnitte 6 und 8 ist identisch. Zwischen dem ersten und zweiten zylindrischen Längenabschnitt 6, 8 erstreckt sich ein erster konischer Längenabschnitt 8. Dieser konische Längenabschnitt 9 ist bezüglich einer Symmetrieebene SE spiegelsymmetrisch zu einem zweiten konischen Längenabschnitt 10, der sich zwischen dem zweiten zylindrischen Längenabschnitt 7 und dem dritten zylindrischen Längenabschnitt 8 erstreckt.

[0015] Diese doppelt konische Ausbildung ermöglicht den Einsatz des Ziehdorns 5 von beiden Enden her. D.h. der Ziehdorn 5 besitzt eine erste Arbeitsseite 11 und eine zweite Arbeitsseite 12, die wechselseitig zum Einsatz kommen. In der Darstellung ist die erste Arbeitsseite 11 von dem ersten zylindrischen Längenabschnitt 6, dem angrenzenden konischen Längenabschnitt 9, sowie dem zentralen zweiten zylindrischen Längenabschnitt 7 gebildet, der als Dornschulter fungiert. Dementsprechend ist die zweite Arbeitsseite 12 von den Längenabschnitten 7, 8 und 10 gebildet.

[0016] In dieser Ausführungsform ist der erste bzw. dritte zylindrische Längenabschnitt 6, 8 jeweils für sich gesehen in Richtung der Mittellängsachse MLA des Ziehkonus 5 länger gestaltet, als der zentrale zweite zylindrische Längenabschnitt 7. Dieser ist in Längserstreckung zudem kürzer als die angrenzenden konischen Längenabschnitte 9, 10, welche hinsichtlich ihrer Längserstreckung länger sind als die jeweiligen zylindrischen Längenabschnitte 6, 7, 8. Die jeweiligen geometrischen Verhältnisse können je nach verwendeter Ziehmatrize sowie des umzuformenden Rohrs unterschiedlich gewählt sein und sind jeweils individuell auf den Einsatzfall abgestimmt.

Bezugszeichenaufstellung

[0017] 

1 -

Ziehmatrize

2 -

konischer Bohrungsabschnitt v. 1

3 -

zylindrischer Bohrungsabschnitt v. 1

4 -

Rohr

5 -

Ziehdorn

6 -

erster zylindrischer Längenabschnitt v. 5

7 -

zweiter zylindrischer Längenabschnitt v. 5

8 -

dritter zylindrischer Längenabschnitt v. 5

9 -

erster konischer Längenabschnitt v. 5

10 -

zweiter konischer Längenabschnitt v. 5

11 -

Arbeitsseite

12 -

Arbeitsseite

D -

Außendurchmesser v. 4

D1 -

Enddurchmesser v. 4

WD -

Wanddicke

WD1 -

Wanddicke

MQE -

Mittelquerebene

MLA -

Mittellängsachse

SE -

Symmetrieebene

Ansprüche

1. Fliegender Ziehdorn für das Ziehen von Rohren, welcher einen ersten zylindrischen Längenabschnitt (6) und einen im Abstand dazu angeordneten zweiten zylindrischen Längenabschnitt (7) mit größerem Durchmesser aufweist, wobei diese zylindrischen Längenabschnitte (6,7) über einen konischen Längenabschnitt (9) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem ersten zylindrischen Längenabschnitt (6) abgewandten Seite ein dritter zylindrischer Längenabschnitt (8) vorgesehen ist, wobei der zweite und der dritte zylindrische Längenabschnitt (7,8) über einen sich zum dritten Längenabschnitt (8) hin konisch verjüngenden Längenabschnitt (10) miteinander verbunden sind.

2. Ziehdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er hinsichtlich einer senkrecht zur Mittellängsachse (MLA) des Ziehdorns (5) stehenden Mittelquerebene (MQE) spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.

3. Ziehdorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er einstückig ausgebildet ist.

4. Ziehdorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er aus wenigstens zwei Teilstücken besteht.

5. Ziehdorn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er aus zwei Teilstücken besteht, die an einer Trennfuge miteinander verbunden sind, wobei die Trennfuge im Bereich des zweiten zylindrischen Längenabschnitts (7) verläuft.

6. Ziehdorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er in Längsrichtung von wenigstens einer Bohrung durchsetzt ist.

Zeichnung