DE896782C - Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Hohl- und Vollwerkstuecken - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Hohl- und Vollwerkstü&en Bekanntlich werden Voll- oder Hohlwerkstücke, wie Rohre, Stangen, Stäbe, Drähte usw., im allgemeinen durch Ringe, Zieheisen, Ziehdüsen od. dgl. Werkzeuge im warmen oder kalten Zustand gezogen, um sie auf diese Weise im Querschnitt zu verringern. Die Werkzeuge müssen auch beim Warmzug aus Sonderwerkstoff hergestellt sein, um den Beanspruchungen standzuhalten, die beim Verformungsvorgang unter formgebender Mitarbeit des Werkzeuges auftreten. Der Verschleiß an Werkzeugen macht ein häufiges Auswechseln notwendig, und außerdem bedarf es genauer überwachung des Ziehvorganges, um zu verhindern, daß infolge von Zunderbildung an dem zur Gänze erwärmten Werkstück Beschädigungen der verformten Oberfläche, wie Riefenbildungen od. dgl., eintreten. Der Warmzug macht auch das Bereitstellen umfangreicher Ofen erforderlich, um die notwendige Menge an erwärmten Werkstücken für das Ziehen zur Verfügung zu haben..
• Diese Schwierigkeiten können ausgeschaltet werden, wenn die Verformungsstelle während der Einwirkung mechanischer Zugbeänspruchung elektroinduktiv mittels einer das Werkstück umfassenden Spule auf Verformungstemperatur erhitzt wird. So ist es bereits bekannt, eine feststehende induktive Heizeinrichtung zum Ziehen von Draht zu verwenden. Der Draht läuft von der Beschickungsrolle mit der erforderlichen, der Zugkraft entgegenwirkenden Halte- oder Klemmkraft ab und wird auf der Fertigrolle mit einer bestimmten Zugkraft aufgewickelt. Durch das bekannte Verfahren wird erreicht, daß die Ziehwerkzeuge überflüssig und damit die Werkstoffe, die zu ihrer Herstellung und Erneuerung erforderlich sind, entbehrlich werden. Es ist ferner nicht mehr erforderlich, das Werkstück zur Gänze auf Verformungstemperatur zu bringen, so daß die gesamte Ziehanlage keiner Öfen bedarf. Es sind ferner sämtliche Schwierigkeiten ausgeschaltet, die mit einer erheblichen Verzunderung der Werkstoffe zusammenhängen; denn im Gegensatz zu dem üblichen Erhitzen in öfen erfolgt das elektroinduktive Erwärmen derart rasch, daß eine nennenswerte Verzunderung Oberhaupt nicht beobachtet wird.
• Beim Ziehen von Stangen, Rohren od. dgl. ist das bekannte Verfahren nicht ohne weiteres anwendbar; es ist vielmehr gemäß der Erfindung notwendig, die Spule und damit die Erhitzungszone während des Zichvorganges entsprechend der Querschnittsabnahme am Werkstück längs zu bewegen. Dabei wandert die Heizspule entweder entgegen der Ziehrichtung, wenn das noch nicht verforrnte Stangenende feststeht, oder in Ziehrichtung, wenn das verformte Ende der Stange sich nicht bewegt. Auch beim Drahtziehen kann es unter Umständen nützlich sein, mit einem bewegten Induktor zu arbeiten.
• Ferner besteht unter Verwendung eines bewegten Induktors dieMöglichkeit, die0uerschnittsabnahme besonders zu regeln und untir Umständen sogar sprunghafte oder kontinuierliche Querschnittsübergänge zu schaffen.
• Alle diese Möglichkeiten sichern dem Verfahren des Ziehens von Werkstücken unter mechanischer Zugspannunk und elekt#roinduktiver Erhitzung der Verformungsstelle weite Anwendung.
• Im einzelnen kann das Verfahren wie folgt ausgeübt werden: Das Werkstückende wird festgehalten und die Spule entgegen der Ziehrichtung mit einer der Werkstoffabnahme entsprechenden Geschwindigkeit bewegt. Es ist lediglich erforderlich, das Werkstück an der Einlaufseite beispielsweise durch Rollen od. dgl. so zu führen, daß die Wandun 'gen des nicht verformten Werkstückes gleichbleibende Abstände von der Spule erhalten. Der Zug, der am verformten Ende ausgeübt wird, nachdem das Werkstück in an sich bekannter Weise mit einer Angel versehen worden ist, muß unter Berücksichtigung desFormänderungsvermögens des Werkstoffes eingestellt werden.
• Es ist aber auch möglich, das Werkstück am verformten Ende festzuhalten und am nicht verformten Ende den Zug auszuüben, während die Spule in Ziehrichtung wandert.
• Ferner ist es möglich, die Spule ruhend anzuordnen und sowohl das verforrnte als das nicht verformte Werkstückende unter Zugbeanspruchung zu bewegen, und zwar beide Enden in gleicher Richtung, jedoch mit verschiedenen Geschwindigkeiten.
• Die einzelnen Ausführung'Sformen gestatten die Einstellung einer bestimmten Querschnittsabnahrne durch den Ziehvorgang, indem dieRelativgeschwindigkeit zwischen Spule und Werkstück an der Verformungsstelle geregelt wird. Selbstverständlich ist hierbei nicht nur das Formänderungsvermögen des Werkstoffes zu berücksichtigen, sondern auch die Fließgeschwindigkeit, die dem Werkstoff zugemutet werden kann. Welche Relativgeschwindigkeit zwischen Spule und Werksück eingestellt werden muß, ergibt sich für jeden einzelnen Fall durch einige Stichversuche. Die Einstellung der für den betreffenden Fall richtigen Relativgeschwindigkeit ist verhältnismäßig einfach, da nicht nur die Ziehgeschwindigkeit, die im Werkstück ausgeübt wird, sondern auch die Wanderungsgeschwindigkeit der Spule jede für sich regelbar sind.
• Wird die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück und Spule über die ganze Ziehlänge des Werkstückes gleichmäßig aufrechterhalten, so ergibt sich ein Werkstück gleichförmigen Querschnittes. Es ist aber auch möglich, den Ziehvorgang so zu leiten, daß unterschiedliche Querschnittsabnahmen über der Ziehlänge erzeugt werden. Dies gelingt dann, wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück und Spule stetig oder sprunghaft geändert wird.
• Obwohl durch diese Mittel im allgemeinen bereits eine hinreichende Abwandelbarkeit der erzeugten Querschnittsabmessungen und Formen erreicht wird, ist es auch möglich, mehrere Spulen hintereinander auf die Ziehlänge, einwirken zu lassen, so. daß im unmittelbaren Zug beispielsweise Rohre mit sehr erheblich unterschiedlichen Durchmessern übe#r die, Zichlänge erzeugt werden können.
• An die Spule, die zu diesem Verfahren verwendet wird, ist die Forderung zu stellen, daß sie ausschließlich die jeweils durch den Zug zu verformende Stelle des Werkstückes erwärmt. Hierzu sind schmale und an der Innenwandung glatte Spulen geeignet, die eine nur wenig größere lichte Weite aufweisen, als dem Durchmesser des noch nicht verformten Werkstückes entspricht. Gelegentlich kann es bei Werkstoffen mit besonders geartetem Fließvermögen auch zweckmäßig sein, die Spule düsenartig dem Verformungsvorgang anzu passen, also beispielsweise die Innenwandung der Spule 'konisch auszubilden, gegebenenfalls auch mit einer Kurvenform auszurüsten. An der Einlaufseite einer solchen Ziehspule und insbesondere im konischen Teil kann eine höhere Ampere-Windungszahl vorgesehen werden als am Auslauf. Es ist ferner möglich, die Spule so zu schalten, daß das Verhältnis der Ampere-Windungszahlen zwischen Einlauf und Auslauf geändert wird, indern wahlweise einzelne Windungen oder Windungsgruppen in Reihe oder parallel geschaltet werden. Es kann auf diese Weise den Bedingungen Rechnung getragen werden, die sich durch unterschiedlicheQuerschnittsabnahmen, unterschiedlicheWerkstoffeigenschaften u. dgl. mehr ergeben.
• Stets ist dafür Sorge zu tragen, daß während des Verformungsvorganges zwischen der Spuleninnenwandung und der Oberfläche des Werkstückes an keiner Stelle Berührung eintritt. Dies ist nicht nur erforderlich, um einer mechanischen Beschädigung oder gar Zerstörung der Spule vorzubeugen, sondern auch aus elektrischen Gründen, um die an die Einhaltung eines gewissen Kopplungsspaltes zwischen Induktor und Werkstück gebundene Heizcharakteristik nicht zu beeinträchtigen.
• Durch Anordnung einer Kühleinrichtung hinter der Spule wird der verformte Werkstoff sofort verfestigt, unter Umständen unmittelbar vergütet.
• Das Verfahren kann ausgeübt werden an Hohl-und Vollwerkstücken aus den verschiedensten Werkstoffen, wie beispielsweise Stahl, Kupfer, Aluminium od. dgl. Mit dem Verfahren werden nicht nur die beim üblichen Warmziehen auftretenden Schwierigkeiten und Unbequemlichkeiten beseitigt und durch eine einfachere und wirtschaftlichere Erzeugung ersetzt, sondern es bietet darüber hinaus die Möglichkeit, volkommen neuartige Erzeugnisse herzustellen. Durch geeignete Einstellung der Ziehgeschwindigkeit und gegebenenfalls der Bewegungsgeschwindigkeit der Spule kann von einem verhältnismäßig dickwandigen Rohr ausgehend ein Kapillarrohr aus Stahl oder auch aus anderen Werkstoffen, wie Kupfer od. dgl., erzeugt werden, Das Kapillarrohr kann unmittelbar im Anschluß an den Zug auf Rollen gehaspelt werden. Es können ferner, wie bereits erwähnt, Rohre oder Stangen mit abgesetzten Querschnitten erzeugt -werden, und darüber hinaus ist es möglich, diese Erzeugnisse mit knotenartigen Verdickungen zu'versehen, beispielsweise indem stellenweise die Erwärmung ausgeschaltet und damit eine Verformung unterbundeil wird. Auf diese Weise lassen sich sog. Knotenrohre herstellen, die in Abständen mit Wandverstärkungen versehen sind, die die Aufgabe haben, die freie Knicklänge des Rohres zu unterteilen. Ein solches Rohr kann stärker belastet werden als ein knotenfreies Rohr gleichen Durchmessers und gleicher Wandstärke.
• Die Anwendung des Verfahrens ist nicht auf die Herstellung der im einzelnen beschriebenen Erzeugnisse beschränkt, es kann vielmehr für die verschiedensten Warmziehvorgänge benutzt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE- i. Verfahren zum Ziehen von Hohl- und Vollwerkstücken, wie Rohren, Stangen, Stäben, Drähten usw., bei welchem das Werkstück an .der Verformungsstelle unter mechanischer Zugspannung elektroinduktiv mittels einer das Werkstück umfassenden Spule auf Verformungstemperatur erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzungszone während des Ziehvorganges entsprechend der Querschnittsabnahme am Werkstück längs bewegt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück am nicht verformten Ende festgehalten und vom verformten Ende aus unter Zugspannung gehalten wird, während die Heizspule entgegen der Ziehrichtung wandert. 3. Verfahren nach Anspruch i#, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück am verformten Ende festgehalten und vom nicht verformten Ende aus unter Zugspannung gehalten wird, während die Heizspule in Ziehrichtung wandert. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsabnahme geregelt wird durch Wahl der Relativgeschwindigkeit zwischen Heizspule und Werkstück an der Verformungsstelle. 5. Verfahren nach Anspruch i# bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zug Abschnitte unterschiedlicher Ouerschnittsabnahme erzeugt werden durch sprunghafte oder stetige Änderung der Relativgeschwindigkeit. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Heizspulen hintereinander auf das Ziehgut zur Einwirkung gebracht werden. 7. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch düsenförmige Ausbildung der Heizspule, deren Einlaufseite, insbesondere der konische Teil, eine höhere Ampere-Windungszahl aufweist als der Auslauf. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Ampere-Windungszahlen zwischen Einlauf und Auslauf durch wahlweise Reihen- oder Parallelschaltung einzelner Windungen oder Windungsgruppen veränderlich ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 440 436.