DE2758136C2 - Ziehbank zur Herstellung von Präzisionsstahlrohren ohne Anangelverlust - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine 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, und mit einer Einrichtung zum Verschieben der Dornstange um einen die Rohrwerkstücklänge übersteigenden Betrag. 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 Rohrwerkstüoks 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 mittels des Ziehschlittens bewegt Die Verschieblichkeit des Doms mit seiner Dornstange hat den Charakter einer Hilfsbe-vegung zur Vorbereitung des eigentlichen Ziehvorgangs. Um das Rohrwerkstück in voller Länge auf den Dorn mit seiner Dornstange aufschieben zu können, ist diese bei einigen Konstruktionen seitlich oder nach oben wegschwenkbar oder es sind mehrere Dorne mit Dornstangen vorhanden, die in einen Drehkäfig angeordnet sind. In beiden Fällsn muß

ίο 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 Doms 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

Aus der DE-PS 8 78 034 ist eine Ziehbank zum Aufweiten von Stahlrohren mittels Aufweiteziehens bzw. -drückens bekannt, bei der eine induktive Heizvorrichtung das Rohr aufheizt, kurz bevor es auf den Dorn aufgleitet. Um die Lage des Doms gegenüber dieser Heizvorrichtung einstellen zu können, ist die Dornstange mittels eines Hydraulikzylinders um einen geringen Betrag beweglich. Zur Ermöglichung zusätzlicher Ziehoperationen ist diese Einstellbewegung weder

jo gedacht noch geeignet, und zwar auch nicht für den Fall, daß der Dorn mit Heizvorrichtung längs des feststehenden Rohrwerkstücks gezogen oder gedrückt wird.

Aus der DE-PS 8 65 585 ist es bei einer Ziehbank für Stahlrohre bekannt, einen Dorn vor der Durchführung eines Stopfenzugs mittels einer kurzen Axialverschiebung im Ziehring zu positionieren. Hier handelt es sich um eine Hilfsbewegung zur Vorbereitung des eigentlichen Ziehvorgangs, wie sie weiter oben bereits erwähnt wurde. Eine Bewegung um einen die Rohrwerkstückslänge übersteigenden Betrag erlaubt auch diese Ausbildung nicht.

Aus der DE-AS 21 53 937 ist schließlich eine Ziehbank für Stahlrohre mit einem Hydraulikzylinder bekannt, mit welchem zunächst ein Hohlziehen durch Drücken des Rohrwerkstücks durch einen Ziehring und anschließend nach Anschrauben eines Aufweitedorns an das Ende der Ziehstange ein Aufweiteziehen durchführbar ist. Ein hydraulisch angetriebener Ziehschlitten fehlt bei dieser Ausbildung und es dürfen wegen der Knickbeanspruchung der Rohrwerkstücke beim Hohlziehen diese nur ziemlich kurz sein. Auch ist bei dieser Ausbildung weder ein Stopfenzug noch sind mehrfache Wiederholungen gleichartiger Operationen ohne besondere Umrüstungen möglich.

Ausgehend von der gattungsmäßigen Ausbildung ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, 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 Einrichtung zum Verschieben der Dornstange ein hydraulischer Kraftantrieb ist, in dessen Kraftübertragung eine Längenändcrungsvor-

^b3 richtung eingebaut ist.

Bei einer solchen Anordnung wird es zunächst möglich, einen Aufweitedorn durch das ortsfest gehaltene Rohrwerkstück in Richtung vom Ziehschiit-

ten weg zu ziehen. Nach einem solchen Aufweitziehen _:ann 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 glatte Rohrinnenfläche ergibt. Je nach der Stellung, in der der Dorn dann festgesetzt wird, kann sich ein Hohlziehen eier ein Stopfenziehen anschließen.

Da jetzt der Dorn nicht mehr, wie bei de» 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 dr;r erfindungsgemäßen Ausbildung sichergestellt, daß bei Ziehoperationen, an denen der Dorn 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, mit weloher 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 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 Ende von zweiarmigen Hebeln 11 ausgebildet weiche 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 Ziehring 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 gelangt. 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 Innendurchmesser:» unter entsprechender Abnahme der Wandstärke des Rohrwerkstükkes kommen soll, so findet ein Dorn 22 Verwendung, dessen Durchmesser den Innendurchmesser des Rohr-Werkstücks 18 übersteigt. Es wird dann die Dornstange

21 durch Ausfahren des Hydraulikzylinders 23 ohne Dorn in das Rohrwerkstück eingefahren, bis ihr Ende über das rechte Ende des Rohrwerkstücks 8 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 (Caliber 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 Zug stattgefunden hat, sind die jetzt noch wirkenden Druckkräfte nicht mehr sehr groß, so daß eine Gefahr des Ausknickens des Rohrwerkstücks und der Dornstange nicht besteht.

Schließlich kann ein Aufweitungsziehen durch Betätigung des Hydraulikzylinders 23 stattfinden, indem nämlich bei ausgefahrenem Hydraulikzylinder 8 und eingespanntem Rohrwerkstück 18 ein Aufweitedorn 22 durch Einfahren des Hydraulikzylinders 23 durch das ortsfest bleibende Rohrwerkstück gezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ziehbank zur Herstellung von Präzisionsstablrohren ohne Anangelverlust mit einem durch Hydraulikzylinder angetriebenen, die Ziehzange tragenden Ziehschlitten und auf der anderen Seite des ortsfesten Ziehrings angeordnetem Ziehdorn, mit einer Einrichtung zum Verschieben der Dornstange um einen die Rohrwerkstücklänge übersteigenden Betrag, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschieben der Dornstange (21) ein hydraulischer Kraftantrieb (23) 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 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (22) lösbar auf der Dornstange (21) sitzt.