DE2109826A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung kalt gezogener Rohre mit gerader Bohrung - Google Patents

Description

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26. Februar 1971

Anw.-Akte: 27. 12

PATENTANMELDUNG

Anmelder: THE BABCOCK & WILCOX COMPANY

161 East 42nd Street, New York, New York 10017

¹¹ Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung kalt gezogener Rohre mit gerader Bohrung "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kaltziehen eines Rohrs mit gerader Bohrung, insbesondere für das Kaltziehen von Stahlrohren mit Toleranzen hinsichtlich der inneren Geradheit und des inneren Durchmessers.

Bei der Herstellung von nahtlosen Stahlrohren ist es üblich, einen Block zu lochen und dann das Loch Kaltziehvorgängen zu unterziehen, um handelsübliche Rohre zu bilden. Beim Lochen können Faktoren auftreten, die dazu führen, daß das Rohr eine stärkere Wand auf der einen als auf der anderen Seite hat. Dadurch wird die Mittellinie der Innenfläche von der Mittellinie der Außenfläche verlagert, was mit Exzentrizität bezeichnet wird.

Das üblichste Verfahren der Lochung eines Blockes ist das Schrägwalzverfahren, das aus dem Schrägwalzen über ein konisches Werkzeug

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besteht. Bei diesem Verfahren folgt die Exzentrizität einem spiralförmigen Weg entlang des Rohrs, so daß die Innen- und Außen-Mittellinien in einer Spirale voneinander verlagert sind. Wenn die Außenseite des Rohrs also vollkommen gerade sein sollte, dann würde die Innenseite eine spiralförmige Welle aufweisen; wenn umgekehrt die Innenseite vollkommen gerade ist, wird die Außenseite eine spiralförmige Welle besitzen. Falls nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, dann werden sowohl die Außen- als auch die Innenseite im allgemeinen spiralförmige Wellen haben, die die Verlagerung zwischen ihren Mittellinien erzeugen.

Industriell hergestellte Rohre werden für viele Zwecke verwendet, bei denen eine geringfügige Welle auf der Innen- und Außenfläche hinsichtlich des Rohreinsatzes bedeutungslos ist. Jedoch ist in einigen Fällen die Abweichung von der inneren Geradheit unerwünscht. So können z. B. hydraulische oder pneumatische Zylinder keine wesentliche Abweichung von der Geradheit der Innenfläche vertragen, weil die sich daraus ergebende Verlagerung des Kolbens von der Mittellinie der die Kolbenstange abdichtenden Stopfbüchse zu einem Festfressen und zu einer Zerstörung des Zylinders führt. Die innere Geradheit ist oft von so k großer Bedeutung, daß häufig Rohre mit langen Spezialwerkzeugen gehont werden, um die hohen Wellenberge zu beseitigen. Dies ist ein kostenaufwendiges Verfahren, bei dem man bis an den Fuß der Welle honen muß, um einen sauberen Zustand zu erreichen, jedoch ist in bestimmten Fällen die Geradheit so wichtig, daß diese Kosten gerechtfertigt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem einfachen und kostenmäßig günstigen Verfahren herzustellen, die keine wesentliche Abweichung von der Geradheit der Innenfläche aufweisen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr einem normalen Kaltzug unterworfen wird, so daß die spiralförmige Welle auf der Innenflache auf ein Geringstmaß herabgesetzt und auf die Außenfläche Übertragen wird, wo sie beispielsweise bei der Herstellung von hydraulischen oder pneumatischen Zylindern nicht mehr schädlich ist. Dieses wird erfindungsgemäß durch die Verwendung eines Domes erreicht, der in Rohrziehrichtung durch die Kehle des Ziehwerkzeuges hindurchgeführt wird. Die Länge der Durchführung hinter der Kehle muß für ein gegebenes Rohr größer sein als ein Minimum, das für ein befriedigendes Geradrichten der Innenfläche erforderlich ist und geringer als die Grenze, die dadurch gegeben ist, daß die Erhöhung der Reibkräfte die Festigkeit des Ziehdornes überschreitet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Dorn durch das Werkzeug geführt, während das Rohr anfänglich kalt durch das Werkzeug gezogen wird und daß dabei die Lage des Domes so eingestellt wird, daß er innerhalb des Werkzeuges liegt und daß die Lage seines hinter dem Werkzeug liegenden Endes begrenzt wird. Dabei ist es zweckmäßig, das Steifigkeitsverhältnis zwischen dem gezogenen Rohr und dem Dorn mit der Durchführung des Domes durch das Werkzeug so abzustimmen, daß eine Verlagerung der Oberflächen-Unregelmäßigkeiten von der Innenfläche zur Außenfläche des gezogenen Rohres zwangläufig erfolgt. Dabei liegt das Steifigkeitsverhältnis zwischen dem gezogenen Rohr mit gerader Bohrung und dem Dorn vorteilhafterweise in der Größenordnung von drei.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in bekannter Weise aus einer Ziehbank mit Werkzeug, einem Dorn und Klemmbacken, sowie Einrichtungen, um den Dorn in einer bestimmten Lage zum Werk-

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zeug zu haltern und einzuregeln. Dabei bestehen die erfindungsgemciße Vorrichtung aus Einrichtungen zum Einstellen des Vorschubes des Domes durch das Werkzeug während des Ziehvorganges, wobei der Vorschub dem Dorn zu Beginn eine bestimmte Stellung dinnerhalb des Werkzeuges zuordnet und ihn dann in eine solche Stellung bringt, daß der Dorn aus dem Werkzeug um eine Entfernung herausragt, die größer als die Hälfte des Innendurchmessers des gezogenen Rohres ist. Zweckmäßigerweise ist der Ziehring kreisförmig und der Dorn zylindrisch.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur la und Ib Schnittansichten von Rohren, die im Schrägwalzverfahren hergestellt worden sind,

Figur 2 ein schematischer Aufriß einer Ziehbank, teilweise im Schnitt zu Beginn des Ziehvorganges,

Figur 3 ein schematischer Aufriß nach Figur 2 während des ZiehvorgangSf nachdem der Dorn nach vorn in seine arretierte Lage geschoben worden ist, in welche er festgehalten wird,

Figur 4 eine Darstellung der gemessenen Unregelmäßigkeiten entlang der Innenfläche eines industriellen gefertigten Rohres im Vergleich zu einem Rohr, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist,

Figur 5 Kurven, die die Wirkung der Dorndurchführung auf das Rohr mit gerader Bohrung und die Verlagerung der Welle zur Außenfläche des Rohres zeigen.

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Bei der Herstellung von nahtlosen Rohren durch Schräg- Streckwalzung führt der Vorgang des Schrägwalzens über einem Lochwerkzeug zu einer Verwindung der Metallfaser, so daß jede Exzentrizität die vorkommen kann, in einem oder mehreren Spiralmustern entlang des Rohres zum Ausdruck kommt. In den Figuren la und Ib sind der bildlichen Darstellung wegen die Wirkungen der spiralförmigen Exzentrizität dargestellt. In Figur la ist ein normales, im Schrägwalzverfahnen hergestelltes Rohr mit Spiralwelle auf der Innen- und Außenfläche gezeigt, während in Figur Ib ein Rohr mit gerader Bohrung dargestellt ist, bei dem die Spiralwellenfläche insgesamt auf die Außenfläche übertragen worden ist. Λ

Aus den Figuren ist zu erkennen, daß die Exzentrizität der Wand zu einer Verlagerung zwischen den Mittellinien der Innen- und Außenflächen.führt. Die normalen Rohrfertigungsvorgänge reagieren auf das Rohr, wobei eine Spirale großer Wandstärke an eine Spirale kleiner Wandstärke in Längsrichtung angelegt wird, so daß die Innen- und Außenflächen etwa gleiche Spiralwellen haben, wie in Figur la dargestellt. Andererseits wird, nachdem das in dieser Erfindung beschriebene Verfahren durchgeführt ist, der größte Teil der Innenwelle beseitigt sein und einen Querschnitt ergeben, der sich demjenigen nähert, welcher in Figur Ib dargestellt ist, aus der man erkennen kann, daß die ganze Innenflächen- ** ' welle auf die Außenfläche übertragen wurde. Die normalen Unregelmäßigkeiten sind im allgemeinen in dem fertigen Rohr flach und stellen in vielen Fällen kein Problem dar. Jedoch ist in einigen Fällen eine Beseitigung oder Verminderung der Rohrflächen-Unregelmäßigkeiten wünschenswert. Wenn die Rohre z. B. verwendet werden, um den Zylinder eines Kraftkolbens zu bilden, dann sollte auf der Innenfläche des Rohrs diese Spiralwelle auf weniger als die Hälfte des Werts uermindert

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werden, den man normalerweise bei einem routinemäßig verarbeiteten Rohr vorfindet. Einen solchen Flächenzustand erreicht man durch Honen mit langen Spezialhonwerkzeugen, die bis auf den Boden der Spiralwelle schneiden und dieselbe dadurch entfernen. Eine Verringerung der normalerweise in dem Rohr vorgefundenen inneren Spiralwelle wird die Kosten dieses Spezialhonvorgangs herabsetzen oder ausschließen, und eine solche Herabsetzung äst für den Hersteller von Kraftkolben von großem wirtschaftlichen Vorteil.

Die Messung des Umfangs, der Lage und des Bilds der Krümmung, der Welle oder der Abweichung von der Geradheit auf der Innenfläche von industrieeilen Rohren ist in der Vergangenheit aufwendig hinsichtlich der Einrichtung und Durchführung gewesen, wobei teure Geräte und verhältnismäßig hohes Können erforderlich waren-,

Das praktisch einzig bekannte Verfahren erforderte eine große Richtplatte sowie Instrumente mit einem Ständer, der einen Skalenanzeiger am Ende eines Trägers aufnahm, welcher sich über mindestens die halbe Rohrlänge erstreckte. Im Laufe der Entwicklung der Erfindung erwies es sich, daß eine genaue und einfache Meßvorrichtung erforderlich ist. Eine solche Meßvorrichtung wurde entwickelt und bildet Gegenstand einer getrennten Patentanmeldung.

Diese Meßvorrichtung ist an vielen Rohren verwendet worden, und das Wellenbild eines typischen industriell gezogenen Rohrs aus Kohlenstoffstahl ist in Figur 4 als Kurve A dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die gemessenen Unregelmäßigkeiten bis zu plus und minus 20/1000 eines Zolls auf 15 Zoll betrugen. Es ist auch zu erkennen, daß die Kurve keine stetige sinusförmige Änderung zeigt, sondern vielmehr eine dominierende Welle, die durch die Hinzufügung einer schwachen

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Welle eines anderen Wellengangs moduliert wird, wodurch die dominierende Welle abwechselnd vergrößert und dann verkleinert wird, je nach der relativen Phase der beiden Bestandteile. Es ist darauf aufmerksam zu machen, daß die Kurve A nach Meßwerten entlang einer einzigen Linie der Rohrfläche gezeichnet worden ist. Eine vergleichbare Kurve könnte für irgendeine Linie parallel zur Rohrachse und in Rotationsrichtung auf der Innenfläche des Rohrs versetzt gezeichnet werden. Die Berge und Täler solcher anderen Messungen würden jedoch entlang der Rohrlänge versetzt, um den spiralförmigen Charakter solcher Untegelmäßigkeiten anzuzeigen.

Wie weiter unten genauer beschrieben wird, zeigt die Kurve B in Figur den Umfang der Unregelmäßigkeiten auf einem Rohr mit gerader Bohrung an, wenn dasselbe in Übereinstimmung mit der Erfindung gefertigt wird. Aus einer Kurve ist zu erkennen, daß der maximale Ausschlag in der Größenordnung von 5/1000 eines Zolls in der gemessenen Länge liegt. Der Vergleich der Kurven zeigt ein typisches Bild der Ergebnisse, welche durch die Anwendung der Erfindung bei dem Kaltziehen eines Rohrs erreicht werden.

Es ist allgemein bekannt, daß die Exzentrizität und die resultierende Innenflächenwelle bei einem durch Schrägwalzen hergestellten Rohr einen spiralförmigen Weg nehmen. Die Exzentrizitäten, die sich aus mehreren auslösenden Faktoren ergeben, haben unterschiedliche Gänge und selbst entgegengesetzte Drehrichtungen, jedoch sind die meisten vernachlässigbar im Vergleich zu der dominierenden Exzentrizitätsspirale, die eine entgegengesetzte Richtung und einen kürzeren Gang hat als die "Nahtspirale", die in der Technik bekannt ist. Obwohl es Abarten gibt, die sich aus dem Umfang der Längung ergeben, welche bei den Heißwalz-,,

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Glatt- und Kalibriervorgängen im Anschluß an die Schrägwalzung eintritt, wurde festgestellt, daß diese den resultierenden Gang nicht um mehr als plus oder minus 20 % beeinflussen, so daß die Geometrie des Kaltzugs mit gerader Bohrung so eingerichtet werden kann, daß sie mit einem Sicherheitsfaktor wirksam ist. Als ein Beispiel dieser Konsequenz selbst bei Walzwerken unterschiedlicher Konstruktion ist festgestellt worden, daß der durchschnittliche Gang der dominierenden Innenflächenwelle 17 Zoll bei Lochwalzwerken mit kegelförmigen Walzen und 15 Zoll bei solchen mit scheibenförmigen Walzen z. B. der Ausführung

^ nach dem System " Mannesmann " beträgt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die dominierende Exzentrizitätsspirale nicht aus den äußeren Walzenkontouren stammt, sondern vielmehr aus der Walzung des Lochwalzwerkzeugs innerhalb des Lochs während der Phase der Wandstärkenabnahme. An dieser Stelle hat das Lochwalzwerkzeug, einen kleineren Umfang als er innerhalb des Lochs beträgt, so daß eine Umdrehung des Lochwalzwerkzeugs dasselbe nicht in die gleiche winklige Stellung in dem Rohr zurückbringt, und jede Unstimmigkeit in der Werkzeugform trifft die Wand entlang eines spiralförmigen Wegs. Da die Umfangsunstimmigkeit in etwa selbst bei Walzwerken anderer Walzenform die gleiche ist, ist die Teilung im wesentlichen die gleiche. Bei der

ψ in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist ein Rohr 10 in üblicher Weise eingezogen, wie an der Stelle 11 dargestellt, und ein länglicher zylindrischer Dorn 12 befindet sich in dem reduzierten Rohr, wobei das Dornende 13 an der Innenfläche 14 des zugespitzten Rohrendes liegt. Der Dorn 12 sitzt auf übliche Weise auf den Ende eines Dornstabs 15, der seinerseits in einem üblichen Stabhalter 16 gelagert ist. Der Halter ist so gebaut, daß er einen kontrollierten Vorschub des Stabs während des Beginns des Ziehvorgangs

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erlaubt, wie in Figur 2 dargestellt, um zu gewährleisten, daß der Dorn von dem Rohr erfaßt wird; anschließend wird der Stab arretiert, wenn der Dorn in gewünschter Weise aus der Kehle des Ziehwerkzeugs herausragt, wobei er in dieser Stellung gehalten wird, wie in Figur 3 dargestellt.

Wie in Figur 2 dargestellt, sind das Rohr 10 und der Dorn 12 in die öffnung des Werkzeugs 17 eingesetzt worden, wobei das eingezogene Ende 11 des Rohrs von den Klemm-Backen 20 einer üblichen Ziehbank 21 der Ziehbank erfaßt wird. Die Ziehvorrichtung 21 zieht das Rohr 10 durch das Werkzeug 17, wobei der Dorn 12 durch das Werkzeug vorrückt, um in Rohrziehrichtung hinter dem Werkzeug zu liegen, wie in Figur 3 dargestellt« Der Dorn 12 wird in seiner Lage zum Werkzeug 17 durch den Rest des Rohrziehvorgangs gehalten. Das gezogene Rohr 10', das das Werkzeug 17 verläßt, hat einen reduzierten Außen- und Innendurchmesser sowie eine verringerte Wandstärke_/ bestimmt durch die Abmessungen des Werkzeugs und Dorns. Wenn innerhalb der nachstehend beschriebenen Begrenzungen der Werkzeug-, Dorn- und Rohrabmessungen kalt gezogen wird, hat das entstehende Produkt eine gerade Bohrung mit einem Minimum an Unregelmäßigkeiten auf seiner Innenfläche.

Wesentlich für das Verstehen der Erfindung ist der· Begriff des "Steifigkeitsverhältnisses". Man wird aus Figur 3 erkennen, daß die Mechanik des Rohrs 10' und des Dorns 12 dort, wo sie jenseits des Werkzeugs in engem Kontakt sind, von größter Bedeutung ist.

Das Rohr, mit unausgeglichenen starken und dünnen Wänden, wird die Neigung haben, eine Form ähnlich derjenigen nach Figur la anzunehmen, mit etwa gleichen und entgegengesetzten Abweichungen von der Geradheit

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an den Innen- und Außenflächen. In diesem Fall besitzt die Form einen Rohrwandmittelschnitt, der als Linie MS dargestellt und gerade ist, sowie eine Innenflächen-Mittellinie ISCL, die Spiralwellenform hat. Der Dorn andererseits ist gerade und versu - cht, die Grenzfläche zwischen Rohr und Dorn und infolgedessen die Innenfläche des Rohrs zu einem geraden Zylinder auszubilden. Diese Ausbildung ist in Figur Ib dargestellt, wo die Innenflächen-Mittellinie ISCL gerade ist, der Wandmittelschnitt MS Spiralwellenform hat und die gesamten spiralförmigen Ausbuchtungen auf der Außenfläche erscheinen. Das Rohr übt Kräfte aus, die dazu neigen, die Grenzfläche spiralförmig auszubilden, und der Dorn übt Kräfte aus, um die Grenzfläche gerade auszubilden; diese Ausbildung der Grenzfläche wird also von der relativen Steifigkeit des Rohrs und des Dorns abhängen, und wenn man annimmt, daß beide den gleichen Elastizitätsmodul haben, dann wird sie von dem Trägheitsmoment des Rohrquerschnitts und von dem Trägheitsmoment des Dornquerschnitts abhängen. Einfache Rechnungen zeigen, daß das Verhältnis der Rohrsteifigkeit zur Dornsteifigkeit wie folgt lautet :

ID⁴

In dieser Gleichung ist OD der Außendurchmesser des gezogenen Rohrs 10', während ID der Innendurchmesser des gezogenen Rohrs ist, wobei dieser Innendurchmesser auch der Außendurchmesser des Dorns 12 ist. Um die Bedeutung des Steifigkeitsverhältnisses zu erläutern :

Wenn ein Rohr auf 3/4 "Außendurchmesser und 1/4 " Innendurchmesser gezogen wäre, dann würde der 1/4-zöllige Draht sich nur biegen, um sich der Innenausbildung anzupassen, die das Rohr angenommen hat, und wUrde fast keine innere Geradrichtwirkung aueüben. In diesem Fall wäre

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das Rohr 80mal so steif wie der Dorne Die Ergebnisse bei diesem Beispiel sind ziemlich einleuchtend, jeodch bestand der Wunsch, den Steifigkeitsverhältniswert zu ermitteln, bei dem die Geradrichtwirkung abklingen würde. Es wurde eine Versuchsreihe an 90 Rohrstücken in der Größe von 3,187 " Außendurchmesser χ 0,216 " Wand bis 8,250 " Außendurchmesser χ 1,383 " Wand und mit Steifigkeitsverhältnissen von 0,78 bis 7,0 durchgeführt, um die Wirkungen des Steif igkei'tsverhältnisses, der Dorndurchführung über die Werkzeugkehle hinaus und der prozentualen Einschnürung auf die Kräfte, die Werkzeugstandzeit und den Geradrichteffekt zu untersuchen. Es wurden zwei Ergebnisse zunehmenden Steifigkeitsverhältnisses festgestellt. Die Dehnmeßstreifenablesung besagt, daß die Dornstabkräfte, die den Dorn während des Ziehvorgangs festhalten, in direktem Verhältnis zu der Durchführung des Dorns über die Werkzeugkehle hinaus zunehmen. Bei einem Steifigkeitsverhältnis von etwa " drei " nimmt die Proportionalitätskonstante in einem Verhältnis von etwa 3 : 1 zu und bleibt konstant. So nehmen bei den Schmiertechniken der Versuche die Kräfte an einem Dorn zu. 2,3/4 "

in einem Ausmaß von 1000 Pfund pro Zoll Durchführung bei Steifigkeitsverhältnissen von 0,78 bis 1,15 zu und in einem Ausmaß von 3200 Pfund pro Zoll Durchführung bei Steifigkeitsverhältnissen von 2,9 bis 7_rQ_B Bei einem Dorn zu 5,1/2" würden diese Zunahmeverhältnisse 2500 Pfund pro Zoll Durchführung bei Steifigkeitsverhältnissen von 0,78 bis 1,15 betragen und sich bis auf 7800 Pfund pro Zoll Durchführung bei einem Steifigkeitsverhältnis von 2,98 erstrecken. Die Wirksamkeit des inneren Geradrichtens nimmt etwas bei einem Steifigkeitsverhältnis in der Größenordnung von 3 ab, obwohl eine gewisse Verbesserung bei 4 zu erkennen war, wenn der Dorn weit durchgeführt wird. Es mag schwierig sein, zu verstehen, wie ein wesentliches Geradrichten bei irgendeinem Steifigkeitsverhältniswert von mehr als SR = 1 erreicht

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werden kann. Dies wird durch die Tatsache erklärt, daß das Rohr sich unter Zugspannungen von 18.000 Pfund pro Quadratzoll bis zu 57.000 Pfund pro Quadratzoll befindet, wenn es das Werkzeug verläßt. Unter diesem Umstand wird die zusätzliche Biegebeanspruchung ohne Zweifel die Zugfasern über die Streckgrenze hinaus verformen, so daß Formeln mit konstantem Elastizitätsmodul streng-genommen nicht richtig sind, und das Rohr gibt leichter nach als errechnet würde.

Der zweite Faktor bei der erfolgreichen Anwendung dieses Verfahrens ^ betrifft die Entfernung, um die der Dorn über die Werkzeugkehle hinaus durchgeführt wird. Wenn die Durchführung zu kurz ist, dann bewirkt der Dorn kein bemerkenswertes Geradrichten, weil er nicht genug von der Welle berührt wird, um eine genügende Ablenkung für dine "bleibende Verformung" zu erzeugen. Figur 5 zeigt, wie die zunehmende Kontaktlänge des Dorns die Übertragung der Spiralwelle von der Innen- zur Außenfläche verbessert, wenn der Dorn einen größeren Teil des Wellengangs^berührt. Figur 5 zeigt als Ordinaten die Krümmungen als Tausendstel eines Zolls bei 15 Zoll Abweichung von der Geraden, auf der Grundlage von Messungen durch die bereits zuvor erwähnte Meßvorrichtung, und als Abszisse die Berührungslänge zwischen dem Dorn und dem Rohr ψ als Prozentsatz der Ganglänge der Spiralwelle. Jeder Punkt stellt das Mittel von 12 bis 24 Rohreb im vollen Größenbereich und mit Steifigkeitsverhältnissen von 0,78 bis 2.98 dar. Die linke Seite der Figur 5 zeigt die normale Ziehtechnik mit fast keiner Dorndurchführung, wobei ein Rohr hergestellt wird, das etwa gleiche Spiralwellen auf der Innen- und auf der Außenfläche hat. Wenn der Dorn einen größeren Teil der Welle berührt, dann nimmt die Wirksamkeit zu und erreicht einen fast konstanten Wert bei etwa 1/3 der Ganglänge, wo die Innenwelle auf etwa 33 % des Werts herabgesetzt ist, der sich aus der normalen

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Ziehtechnik ergibt. Wenn man sich den Querschnitt der Rohrwand als ein Profil vorstellt, das sich sinusförmig ändert, dann würde der Dorn 120 der sinus
Seite einer Spitze.

Dorn 120 der sinusförmigen Welle berühren, d. h. 60 auf jeder

Es gibt auch Begrenzungen an der Länge der Dorndurchführung. Wenn die Länge zunimmt, dann wachsen die Dornstabkräfte, Besonders bei den höheren Steifigkeitsverhältnissen, wo die Dorndurchbiegung den Aufbau von Dornstabkräften verstärkt. Dieses Kräfteproblem wird durch eine Losbrechkraft erhöht, die in der Spitze 130 bis 150 5¹^ der Beharrungskräfte bei guten Schmierverhältnissen beträgt und 200 % bei Schmiermittelversagen erreichen kann. Bei einem mit einer Dorndurchführung von 19 Zoll gefahrenen Versuch brach ein Dornstab auf der Ziehbank. Glücklicherweise verhindern dieses Begrenzungen nicht den praktischen Einsatz des Verfahrens. Der Gang der Spiralwelle des aus dem Kaltziehverfahren kommenden Rohrs ist auf etwa 125 % des 15 bis 17-zölligen Gangs in dem vom Heißwalzwerk angelieferten Zustand verlängert worden. Diese führt zu einem Gang von etwa 20 Zoll oder würde eine Dorndurchführung von 6 bis 7 Zoll erforderlich machen. Es ist festgestellt worden, daß es ganz praktisch ist, diese Dorndurchführungen zu verwenden und sie sogar noch zu erhöhen, um eine geringfügig größere Korrektur vorzunehmen und einen Sicherheitsfaktor zur Verfügung zu haben, falls ein Rohr angeliefert wird, das zuvor bereits kalt gezogen worden ist, wodurch der Spiralwellengang länger als normal ist.

Der in den Ansprüchen verwendete Begriff eines Rohrs mit gerader Bohrung bezeichnet ein Rohr mit kreisrundem Querschnitt, das bearbeitet worden ist_f um die Innenfläche dadurch gerade zu richten, daß ein wesentlicher Teil der Oberflächenwelle, die aus der spiralförmigen Ausbildung

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der beim Lochwalzen erzeugten Exzentrizität entstanden ist auf die Außenfläche übertragen wird, wodurch die Spiralwelle auf der Innenfläche wssentlich verringert wird.

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Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   loJVerfahren zur Herstellung von Rohren mit gerader Bohrung im Kaltziehverfahren, wobei ein Rohr mit einem Dorn oder Stopfen durch ein Werkzeug gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (12) oder Stopfen durch das Werkzeug (17) geführt wird, während das Rohr (10) anfänglich kalt durch das Werkzeug gezogen wird und daß dabei die Lage des Domes (12) so eingestellt wird, daß er innerhalb des Werkzeuges (17) liegt und daß die Lage seines hinter dem Werkzeug liegenden Ende begrenzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steifigkeitsverhältnis zwischen dem gezogenen Rohr und dem Dorn mit der Durchführung des Domes durch das Werkzeug so abgestimmt wird, daß eine Verlagerung der Oberflächen-Unregelmäßigkeiten von der Innenfläche zur Außenfläche des gezogenen Rohres zwangläufig erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steifigkeitsverhältnis zwischen dem gezogenen Rohr mit gerader Bohrung und dem Dorn in der Größenordnung von drei liegt,,
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, und/oder einem der folgenden, bestehend aus einer Ziehband (21) mit Werkzeug (17,) Dorn (12) und Klemmbacken (20), sowie Einrichtungen, um den Dorn in einer bestimmten Lage zum Werkzeug zu haltern und einzuregeln, dadurch gekennzeichnet,

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   daß Einrichtungen zum Einstellen des Vorschubes des Domes durch das Werkzeug während des Ziehvorganges vorgesehen sind, mit der Maßgabe, diesen zu Beginn in eine bestimmte Stellung innerhalb des Werkzeuges und dann in eine solche Stellung zu bringen, daß der Dorn aus dem Werkzeug um eine Entfernung herausragt, die größer als die Hälfte des Innendurchmessers des gezogenen Rohres ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in dem Werkzeug kreisförmig und der Dorn zylindrisch ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem gezogenen Rohr und dem Dorn ein Steifigkeitsverhältnis von nicht mehr als 3 aufrechterhalten wird. .
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Endlage des Dorns sich mindestens 4" hinter dem Werkzeug befindet.
8. 8. Kalt gezogenes, metallisches Rohr, dadurch g e k e η η ζ eic fanet, daß es eine gerade Bohrung innerhalb einer Toleranz von plus oder minus 0,010 Zoll auf 15 Zoll aufweist.
9. 9. Koflt gezogenes, metallisches Rohr, dadurch gekennzeich net, daß die Größe der Innenflächenwelle kleiner ist als 1/3 der Größe der Außenflächenwelle.

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