DE2758136B1 - Ziehbank zur Herstellung von Praezisionsstahlrohren ohne Anangelverlust - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ziehbank zur Herstellung von Präzisionsstahlrohren mit einem durch Hydraulikzylinder angetriebenen, die Ziehstange tragenden Ziehschlitten und auf der anderen Seite des ortsfesten Ziehrir.gs angeordnetem Ziehdorn, dessen Dornstange um einen die Rohrwerkstücklänge übersteigenden Betrag in Arbeitsrichtung beweglich ist. Ziehbänke dieser Bauart sind aus einem Aufsatz »Grundformen der Ziehbänke und deren Hilfseinrichtungen« in »Stahl und Eisen«, 1959, Seite 990 ff bekannt.

An sich sind die bekannten Ziehbänke zur Durchführung aller vorkommenden Ziehoperationen geeignet, nämlich zum Hohlziehen (Reduzieren des Durchmessers des Rohrwerkstücks durch dessen Ziehen ohne Dorn durch den Ziehring), zum Ziehen über den Dorn, wobei es sich um ein Aufweiteziehen handelt, wenn nur der Dorn die Verformung des Rohrwerkstücks bewirkt während beim Stopfenzug, also beim Ziehen über den Dorn, der sich im Inneren eines Ziehrings befindet eine Kalibrierung von Innen- und Außendurchmesser stattfindet, sowie auch gegebenenfalls zum Stangenziehen.

Bei diesen Operationen ist jeweils der Dorn, soweit er beteiligt ist unbeweglich gehalten und das Rohrwerkstück wird durch den Ziehschlitten bewegt Die Verschieblichkeit des Doms mit seiner Dornstange hat den Charakter einer Hilfsbewegung zur Vorbereitung des eigentlichen Ziehvorgangs. Um das Rohrwerkstück in voller Länge auf den Dorn mit seiner Dornstange

is aufschieben zu können, ist diese bei einigen Konstruktionen seitlich oder nach oben wegschwenkbar oder es sind mehrere Dorne mit Dornstangen vorhanden, die in einem Drehkäfig angeordnet sind. In beiden Fällen muß zur Ermöglichung der seitlichen Bewegung des Doms dieser wenigstens so weit zurückgezogen werden können, daß er frei aus dem Ziehring und dessen Gehäuse heraustritt In der Arbeitsstellung des Dorns ist dessen Stange gegen einen Anschlag abgestützt

Aber auch wenn der Dorn mit Stange zur Ermöglichung des Aufschiebens eines neuen Rohrwerkstücks in seiner ganzen Länge zurückgezogen werden kann, handelt es sich hier um eine Hilfsbewegung, die nicht zur Durchführung einer Ziehoperation ausnutzbar ist.

so Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zur Erhöhung der Universalität der Ziehbank auch die Dornbewegung zu einer Ziehoperation, nämlich insbesondere zur Durchführung eines Aufweitziehens, nutzbar zu machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Dornstange durch einen hydraulischen Kraftantrieb beweglich ist, in dessen Kraftübertragung eine Längenänderungsvorrichtung eingebaut ist.

Bei einer solchen Anordnung wird es zunächst möglich, einen Aufweitedorn durch das ortsfest gehaltene Rohrwerkstück in Richtung vom Ziehschlitten weg zu ziehen. Nach einem solchen Aufweitziehen kann dann bei Bedarf sofort anschließend eine andere Zugoperation unter Beteiligung des Ziehschlittens und des Ziehrings angeschlossen werden. Es ist aber auch möglich, den Dorn wieder in das weiterhin ortsfest gehaltene Rohrwerkstück einzustoßen und mehrfach hin und her zutreiben, wodurch sich eine besonders

to glatte Rohrinnenfläche ergibt. Je nach der Stellung, in der der Dorn dann festgesetzt wird, kann sich ein Hohlziehen oder ein Stopfenziehen anschließen.

Da jetzt der Dorn nicht mehr, wie bei den bekannten Konstruktionen, nur zwei Betriebsstellungen hat, von denen wenigstens die eine als Arbeitsstellung durch einen Anschlag festgelegt ist, kommt es allerdings zu einem Problem bezüglich der Stabilität der Dornlage, wenn dieser an einem innen und außen kalibrierenden Stopfenziehen teilnimmt und hierzu exakt im Inneren des Ziehrings gehalten werden muß. Es zeigt sich nämlich, daß ein einfaches Absperren der Zuleitungen zu dem hydraulischen Kraftantrieb der Dornstange zum Zwecke der Arretierung der Dornposition nicht ausreicht.

Wenn nämlich hierbei noch hydraulische Flüssigkeit im Zylinderraum des Kraftantriebs vorhanden ist, die durch die auf den Dorn wirkenden Zugkräfte unter Druck gesetzt wird, so wirkt dieses Flüssigkeitsvolumen

aufgrund seiner, wenn auch geringen Kompressibilität als elastisches Zwischenglied und kann zu Instabilität, Schwingungen, Rattern und anderen nachteiligen Erscheinungen führen. Aus diesem Grunde ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung sichergestellt, daß bei Ziehoperationen, an denen der Dom unbeweglich teilnimmt, sein Kraftantrieb in der Endstellung, d.h. mechanisch angeschlagen sein kann und dennoch der Dorn zuverlässig in seiner Sollstellung positioniert werden kann, nämlich durch die Längenänderungsvorrichtung, HiR welcher unterschiedliche Dornkonfigurationen, unterschiedliche elastische Dehnungen der Dornstange und dergl. ausgeblichen werden können.

Zweckmäßige Ausbildungen dieser Längenänderungsvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2,3 und 4.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Backen der Ziehzange einen individuellen hydraulischen Antrieb aufweisen. Dadurch kann die erforderliche Einspannkraft zuverlässig aufgebracht werden. Der Gefahr einer Verformung der Ziehangel des Rohres durch die Backen der Ziehzange kann dadurch begegnet werden, daß in das Rohrende, an dem die Zieangel ausgeformt ist, ein satt sitzender Pfropfen eingelegt wird, der die Innenwandung im Bereich des Angriffs der Ziehzange stützt

Es ist schließlich zweckmäßig, wenn der Dorn lösbar auf der Dornstange sitzt. Dann kann zur Durchführung eines Aufweiteziehens die Dornstange ohne Dorn in das Rohrwerkstück eingefahren werden und danach auf das hervorragende Ende der Dornstange ein Dorn aufgesetzt werden, dessen Außendurchmesser den Innendurchmesser des Rohrwerkstücks übertrifft.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Figuren weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ziehbank mit Einzelheiten der Längenänderungsvorrichtung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Ziehbank gemäß F i g. 1 mit Einzelheiten der Ziehzange.

Etwa in der Mitte der dargestellten Ziehbank erhebt sich auf einem Fundament 1 ein Träger 2 für den Ziehring 3. Dieser ist mittels einer abnehmbaren Spannplatte 4 in Position gehalten und auf diese Weise leicht auswechselbar.

Auf der einen Seite des Ziehrings 3 (in der Zeichnung rechts) erstreckt sich eine Führungsbahn 5, auf der ein Ziehschlitten 6 gleitet, welcher mit der Kolbenstange 7 eines doppelt wirkenden Hydraulikzylinders 8 verbunden ist. Die Speiseleitungen des Hydraulikzylinders sind nicht gezeigt.

Im Ziehschlitten 6 befindet sich die Ziehzange 9 mit den Backen 10. Diese sind am einen Lnde von zweiarmigen Hebeln 11 ausgebildet, welche um Zapfen 12 schwenkbar sind. Die Schwenkung zur Einspannung des zu ziehenden Rohrwerkstücks erfolgt durch die Verschiebung eines Keils 13, der von einem Hydraulikzylinder 14 angetrieben wird.

Auf der anderen Seite des Ziehrings 3 (in der Zeichnung links) erstreckt sich eine weitere Fundamentkonstruktion 15, die auf ihrem zum Ziehring hin gelegenen Teil eine Reihe von Stützrollen 16 aufweist, die mittels Schwenkträgern 17 auf und ab bewegt werden können. In der oberen Stellung tragen sie das zu bearbeitende Rohrwerkstück 18 und positionieren es so, daß seine Längsachse mit der Achse der Ziehbank übereinstimmt.

Auf dem vom Zieiiring abgewandten Teil der Fundamentkonstruktion 15 sind Führungsbahnen 19 ausgebildet, auf denen eine Längenänderungsvorrichtung 20 gleitet Diese Längenänderungsvorrichtung ist eingeschaltet in die Kraftübertragung zwischen der Dornstange 21 eines Dorns 22 und einen diese bewegenden Hydraulikzylinder 23.

Diese Vorrichtung 20 ist ausgebildet in Form eines Querhaupts 24, an dem die Kolbenstange 25 des Hydraulikzylinders 23 angreift In dem Querhaupt 24 ist ein Gewindebolzen 26 von einer Mutter 27 erfaßt, welche drehbar und axial unverschiebbar im Querhaupt gelagert ist Die Drehung der Mutter 27 erfolgt über eine Schnecke 28, welche in eine Schneckenradverzahnung eingreift, die am Außenumfang der Mutter 27 ausgearbeitet ist Bei Drehung der Mutter 27 verändert sich der Abstand zwischen Kolbenstange 25 und Dornstange 21.

Die Länge der Hydraulikzylinder 8 und 23, deren Kolbenstangen 7 und 25 sowie der Dornstange 21 liegen in der Größenordnung der Länge der zu ziehenden Rohrwerkstücke 18 bzw. übertreffen diese um ein gewisses Maß. Eine typische Rohrwerkstücklänge liegt bei 12 m. Die gesamte Ziehbank hat also eine beträchtliche Länge. Um sie in den F i g. 1 und 2 darstellen zu können, ist jeweils der größte Teil der Erstreckung des Hydraulikzylinders 8, dessen Kolbenstange 7, des Rohrwerkstücks 18, der Dornstange 21 und des Hydraulikzylinders 23 weggebrochen, was jeweils durch Bruchlinien angedeutet ist.

Die in den Figuren gezeigte Stellung der Baugruppen und des Rohrwerkstücks entspricht dem Beginn eines Hohlziehvorgangs. Die Kolbenstange 7 des Hydraulikzylinders 8 ist maximal ausgefahren und die Kolbenstange 25 des Hydraulikzylinders 23 ist maximal eingefahren, so daß sich der Dorn 22 in seiner linken Endlage befindet

Das vordere Ende des Rohrwerkstücks, das zur Ermöglichung des Durchsteckens durch den Ziehring 3 unter Ausbildung der Ziehangel etwas verjüngt ist, ist zwischen den Backen 10 der Ziehzange 9 gefaßt. Um der Pressung der Backen standzuhalten, ist ein Stopfen 29 eingelegt. Ein Einfahren der Kolbenstange 7 des Hydraulikzylinders 8 bewirkt einen Hohlzug des Rohrwerkstücks 18.

Wenn ein üblicher Stopfenzug durchgeführt werden soll, so wird vor Beginn der Ziehoperation der Hydraulikzylinder 23 ausgefahren, bis der Dorn 22 in seine Arbeitsstellung innerhalb des Ziehrings 3 gelangen. Dabei wird auf jeden Fall der Hydraulikzylinder 23 maximal weit ausgefahren, so daß sein Kolben in der Endstellung anschlägt. Die genaue Positionierung des Dorns 22 wird in Abhängigkeit von dessen Konfiguration und von der im Betrieb zu erwartenden elastischen Deformationen durch die Längenänderungsvorrichtung

20 vorgenommen.

Wenn ein Stopfenzug durchgeführt werden soll, bei dem es zu einer Reduzierung des Außen- und zu einer Vergrößerung des Innendurchmessers unter entsprechender Abnahme der Wandstärke des Rohrwerkstükkes kommen soll, so findet ein Dorn 22 Verwendung, dessen Durchmesser den Innendurchmesser des Rohrwerkstücks 18 übersteigt. Es wird dann die Dornstange

21 durch Ausfahren des Hydraulikzylinders 23 ohne Dorn in das Rohrwerkstück eingefahren, bis ihre Ende über das rechte Ende des Rohrwerkstücks etwas vorsteht und der Stopfen 22 befestigt werden kann. Dann wird der Stopfen in die entsprechend ausgebildete

Rohrangel in seine Arbeitsstellung innerhalb des Ziehrings zurückgezogen; der Pfropfen 29 wird eingesetzt und die Ziehzange 9 herangefahren und geschlossen. Es kann dann ein außen und innen kalibrierendes Ziehen durchgeführt werden.

Durch mehrfaches Hin- und Herbewegen des Rohrwerkstücks 18 durch ein solches Kaliber zwischen Ziehring und Ziehdorn kann die Genauigkeit der Kalibrierung erhöht werden. Beim Ausfahren des Hydraulikzylinders 8 wird dann das Rohrwerkstück 18 unter Druckbeanspruchung in das Kaliber eingestoßen.

Da die Hauptverformung beim erstmaligen Zuj stattgefunden hat, sind die jetzt noch wirkendei Druckkräfte nicht mehr sehr groß, so daß eine Gefahi des Ausknickens des Rohrwerkstücks und der Dorn stange nicht besteht.

Schließlich kann ein Aufweitungsziehen durch Betäti gung des Hydraulikzylinders 23 stattfinden, inden nämlich bei ausgefahrenem Hydraulikzylinder 8 unc eingespanntem Rohrwerkstück 18 ein Aufweitedorn 2i durch Einfahren des Hydraulikzylinders 23 durch dai ortsfest bleibende Rohrwerkstück gezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Ziehbank zur Herstellung von Präzisionsstahlrohren ohne Anangelverlust mit einem durch Hydraulikzylinder angetriebenen, die Ziehzange tragenden Ziehschlitten und auf der anderen Seite des ortsfesten Ziehrings angeordnetem Ziehdorn, dessen Dornstange um einen die Rohrwerkstücklänge übersteigenden Betrag in Arbeitsrichtung beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornstange (21) durch einen hydraulischen Kraftantrieb beweglich ist, in dessen Kraftübertragung eine Längenänderungsvorrichtung (20) eingebaut ist

2. Ziehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hydraulischer Kraftantrieb der Dornstange (21) ein Hydraulikzylinder (23) dient, dessen Kolbenstange an der Längenänderungsvorrichtung angreift, welche ausgebildet ist in Form eines auf Schlittenführungen (19) verschiebbaren Querhaupts (24), an dem längenverstellbar die Dornstange (21) angeschlossen ist

3. Ziehbank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längenverstellbarkeit ein mit der Dornstange verbundener Gewindebolzen (26) vorgesehen ist, auf dem eine Mutter (27) sitzt, welche im Querhaupt drehbar, aber axial unbeweglich gelagert ist.

4. Ziehbank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang der Mutter (27) eine Schneckenradverzahnung ausgearbeitet ist, in welche eine von einem Antrieb drehbare Schnecke (28) eingreift.

5. Ziehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (10) der Ziehzange (9) einen individuellen hydraulischen Antrieb aufweisen.

6. Ziehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Pfropfen (29), der in das Ende der Rohrangel im Bereich des Angriffs der Backen (10) der Ziehzange (9) einzulegen ist.

7. Ziehbank nach Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (10) der Ziehzange (9) am einen Ende von zweiarmigen Hebeln (11) sitzen und die anderen Enden durch einen hydraulisch angetriebenen Keil (13) verspreizbar sind.

8. Ziehbank nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (22) lösbar auf der Dornstange (21) sitzt.