Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A HIGH-PRESSURE PIPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/103189
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a high-pressure pipe (1). An inner pipe (2) made of metal and an outer pipe (3) made of metal are drawn together through a first drawing die (4a). The outer diameter (D2) of the inner pipe is smaller than the inner diameter (D3) of the outer pipe. By drawing the outer pipe and the inner pipe, which extends in the outer pipe, together through the first drawing die, a very stable force-fitting connection is produced between the inner pipe and the outer pipe. As a result, a pipe is produced with a large wall thickness, by means of which the produced pipe is very robust and pressure-resistant while having a very high quality outer lateral surface and in particular a very high quality inner lateral surface by virtue of the cold forming process. These two properties allow a sufficiently high protection of the pipe to be produced against bursting when pressures in excess of 12,000 bar are applied to the pipe. Accordingly, the method according to the invention is particularly suitable for producing a pipe with a clearly improved dynamic pressure resistance against high pressures by combining a large wall thickness of the pipe to be produced with a high quality inner lateral surface of the pipe to be produced.

Inventors:
RAUFFMANN UDO (DE)
FROBÖSE THOMAS (DE)
HEDVALL CHRISTOFER (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/081554
Publication Date:
June 22, 2017
Filing Date:
December 16, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SANDVIK MAT TECH DEUTSCHLAND (DE)
International Classes:
B21C37/15; B21C1/22
Foreign References:
EP0445904A21991-09-11
DE4130524C11993-01-07
GB2265961A1993-10-13
US20050251987A12005-11-17
JPH11166464A1999-06-22
US20020008133A12002-01-24
US4125924A1978-11-21
EP2738380A12014-06-04
JPS58104363A1983-06-21
GB2312486A1997-10-29
Download PDF:
Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zum Herstellen eines Rohres (1 ) mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Innenrohres (2) aus Metall mit einem ersten Innendurchmesser (D1 ) und einem ersten Außendurchmesser (D2).

Bereitstellen eines Außenrohres (3) aus Metall mit einem zweiten Innendurchmesser (D3) und einem zweiten Außendurchmesser (D4),

wobei der erste Außendurchmesser (D2) kleiner ist als der zweite Innendurchmesser (D3).

Einführen des Innenrohres (2) in das Außenrohr (3), so dass sich das Innenrohr (2) innerhalb des Außenrohres (3) erstreckt,

Ziehen des Innenrohres (2) und des Außen roh res (3) gemeinsam durch eine erste Ziehmatrize (4a),

wobei der zweite Innendurchmesser (D3) derart verringert wird, dass eine kraft- schlüssige Verbindung (6) des Außen roh res (3) mit dem Innenrohr (2) bewirkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugdurchmesser (D5) der formgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize (4a), der zweite Außendurchmesser (D4) des Außen roh res (3), der zweite Innendurchmesser (D3) des Außenrohres (3) der erste Außendurchmesser (D2) des Innenrohres (2) und der erste Innendurchmesser

(D1 ) des Innenrohres (2) derart gewählt werden, dass der erste Innendurchmesser (D1 ) des Innenrohres (2) bei dem gemeinsamen Ziehen von Außen roh r (3) und sich darin erstreckendem Innenrohr (3) durch die erste Ziehmatrize (4a) um höchstens 5 % verringert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Außendurchmesser (D2) des Innenrohres (2) durch das gemeinsame Ziehen von Außenrohr (3) und sich darin erstreckendem Innenrohr (2) durch die erste Ziehmatrize (4a) um mindestens 0,01 mm und um höchstens 0,3 mm verringert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das Innenrohr (2) nach dem gemeinsamen Ziehen von Außen roh r (3) und sich darin erstreckendem Innenrohr (2) durch die erste Ziehmatrize (4a) kaltverfestigt ist und eine Zugfestigkeit von mindestens 900 N aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das herzustellende Rohr (1 ) nach dem gemeinsamen Ziehen des Innenrohres (2) und des Außenrohres (3) durch die erste Ziehmatrize (4a) eine Wanddicke, welche sich aus der Hälfte der Differenz zwischen dem zweiten Außendurchmesser (D4) des Außenrohres (3) und dem ersten Innendurchmesser (D1 ) des Innenrohres (2) ergibt, von mindestens einem Drittel des Außendurchmessers (D4) des Außenrohres (3) aufweist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugdurchmesser (D5) derformgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize (4a) vor dem gemeinsamen Ziehen des Innenrohres (2) und des Außenrohres (3) durch die erste Ziehmatrize (4a) mindestens um 5 % kleiner ist als der zweite Außendurchmesser (D4) des Außenrohres (3) vor dem Ziehen.

7. Verfahren, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Mantelfläche des Innenrohres eine Oberflächengüte aufweist derart, dass auf der Oberfläche vorhandene Risse eine Tiefe von 50 μιη nicht überschreiten.

8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2) durch Ziehen einer Luppe aus Metall durch eine zweite Ziehmatrize (4b) und über ein Ziehinnenwerkzeug (5) hergestellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2) in einer Pilgerwalzanlage durch Walzen einer Luppe aus Metall über einen Walzdorn hergestellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziehinnenwerkzeug (5) oder der Walzdorn aus Stahl mit einer polierten Oberfläche besteht, so dass eine innere Mantelfläche des Innenrohres (2) bei dem Ziehen des Innenrohres (2) über das Ziehinnen- werkzeug (5) oder bei dem Walzen über den Walzdorn prägepoliert wird.

1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Material zumindest des Innenrohres (2) oder des Außen roh r (3) ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem unlegierten Stahl, einem niedriglegierten Stahl und einem hochlegierten Stahl oder einer Kombination davon.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Außendurchmesser (D2) des Innenrohres (2) vor dem gemeinsamen Ziehen von Außenrohr (3) und sich darin erstreckendem Innenrohr (2) durch die erste Ziehmatrize (4a) in einem Bereich von 6,25 mm bis 6,45 mm und nach dem gemeinsamen Ziehen in einem Bereich von 6.08 mm bis 6,28 mm liegt, wobei der erste Außendurchmesser (D2) des Innenrohres (2) durch das gemeinsame Ziehen verringert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2) und das Außenrohr (3) aus dem gleichen Werkstoff bestehen.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2) und das Außen roh r (3) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.

Description:
Verfahren zum Herstellen eines Hochdruckrohres

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rohres.

In vielen technischen Bereichen, wie zum Beispiel in der Einspritztechnik für Verbrennungskraft- maschinen und der chemischen Industrie, werden Rohrleitungen eingesetzt, die mit hohen Drücken beaufschlagt werden und diesen Drücken langfristig standhalten müssen. Dabei wird zwischen einer statischen, d.h. zeitlich und räumlich gleichbleibenden, und einer dynamischen, d.h. zeitlich und/oder räumlich variierenden, Druckbelastung der Rohrleitungen unterschieden. In vielen technischen Anwendungsbereichen werden die druckführenden Bauteile einer zeitlich und räum- lieh variierenden, teils auch periodisch pulsierenden Druckbelastung ausgesetzt, so dass sie je nach Belastungsstufe deutlich höheren Anforderungen bzgl. der Druckbelastbarkeit unterliegen im Vergleich zu statisch druckbelasteten Bauteilen. Dies führt bei gleicher Bauart dazu, dass dynamisch druckbelastete Bauteile einen schnelleren Verschleiß zur Folge haben und häufiger ausgetauscht werden müssen als dies bei statisch druckbelasteten Bauteilen der Fall ist. Der Grad des Verschleißes hängt dabei von den einzelnen Belastungsfaktoren wie beispielsweise der Frequenz des Druckwechsels und der Differenz zwischen Maximaldruck und Minimaldruck, d.h. dem Druckdelta, ab.

Während die statische Druckbeständigkeit von Bauteilen primär von den mechanischen Eigen- Schäften wie der Dehngrenze und der Zugfestigkeit des verwendeten Materials abhängt, kommen bei der dynamischen Druckbeständigkeit noch weitere bedeutende Größen hinzu, wie zum Beispiel die Duktilität (Bruchdehnung) des Materials, die Tiefe von bereits vorhandenen Anrissen in der Wand des Bauteils, der Reinheitsgrad, das Mikrogefüge und die Oberflächengüte. Das Versagen von Rohren und anderen Bauteilen tritt in der Regel infolge eines kritischen Wachstums eines Risses ein, zum Beispiel indem sich ein Riss von der Rohrinnenfläche bis zur Rohraußenfläche fortpflanzt. Dabei kann der Riss durch lokale Spannungskonzentrationen z.B. an Materialdefekten in Form von Gitterfehlern und an rauen Oberflächen durch Spannungsspitzen entstehen, oder bereits vorhandene Anrisse setzen sich infolge der Druckbelastung weiter fort. Demzu- folge wird der Verschleiß von dynamisch druckbelasteten Bauteilen unter anderem von dem Wachstum von Rissen pro Druckstoß sowie den Materialeigenschaften bestimmt, wobei eine gute Oberflächenqualität die Wahrscheinlichkeit der Entstehung eines Risses deutlich verringern kann.

Zur Erreichung einer hohen Druckbeständigkeit von Rohren und anderen Bauteilen unter dynami- scher Druckbelastung werden die Werkstoffe der herzustellenden Rohre und Bauteile dahingehend ausgewählt, dass sie die oben genannten entscheidenden Einflussfaktoren optimieren. Eine nachträgliche Verbesserung der Materialeigenschaften, beispielweise durch eine Autofrettage, kommt ebenfalls häufig in Betracht. Um Drücken jenseits der 15.000 bar über einen längeren Zeitraum standzuhalten, ist neben einer entsprechenden Auswahl von geeigneten Materialien auch die Wanddicke des Rohres ein maßgeblicher Faktor bei der Herstellung des Rohres. Die Wanddicke eines Rohres berechnet sich durch Subtraktion des Innendurchmessers von dem Außendurchmesser des Rohres. Von einer gleichen Materialzusammensetzung ausgehend nimmt die Druckbeständigkeit des Rohres mit des- sen Wanddicke zu, da das Anwachsen eines Risses von der Innenwand des Rohres zur Außenwand des Rohres bei zunehmender Wanddicke länger andauert. Daher kommen häufig dickwandige Rohre in der Hochdrucktechnik zum Einsatz.

Es besteht daher ein Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung eines Rohres mit einer verbes- serten dynamischen Druckbeständigkeit bzw. einer verbesserten Lebensdauer des Rohres in der Hochdrucktechnik.

Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres bereitzustellen, bei dem ein Außenrohr und ein Innenrohr eine dauerhafte stabile mechanische Verbindung miteinander eingehen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres mit hoher Oberflächenqualität der inneren Mantelfläche bereitzustellen. Zumindest eine der vorgenannten Aufgaben wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Rohres gelöst mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines Innenrohres aus Metall mit einem ersten Innendurchmesser und einem ersten Außendurchmesser, Bereitstellen eines Außenrohres aus Metall mit einem zweiten Innendurchmesser und einem zweiten Außendurchmesser, wobei der erste Außendurchmesser kleiner ist als der zweite Innendurchmesser, Einführen des Innenrohres in das Außenrohr, so dass sich das Innenrohr innerhalb des Außen roh res erstreckt, Ziehen des Innenrohres und des Außenrohres gemeinsam durch eine erste Ziehmatrize, wobei der zweite Innendurchmesser derart verringert wird, dass eine kraftschlüssige Verbindung des Außenrohres mit dem Innenrohr bewirkt wird. Ein klassisches Verfahren für die Profilumformung von einzelnen Metallrohren ist das Ziehen derartiger Profile durch eine formgebende Ziehmatrize hindurch, welches in der Regel auf einer Ziehbank erfolgt. Ein Werkstück wird dabei am Anfang des Werkstücks von einer Klemmeinrichtung gegriffen und durch die Ziehmatrize gezogen. Während die Ziehmatrize den äußeren Umfang des Werkstücks nach der Umformung definiert, kann zusätzlich beim Umformen von hohlen, länglich ausgedehnten Werkstücken, d.h. insbesondere Rohren und Hohlprofilen, ein zweites Werkzeug neben der Ziehmatrize vorgesehen sein, das innerhalb des umzuformenden Werkstücks angeordnet ist. Ein solches zweites Werkzeug zum Kaltumformen durch Ziehen ist entweder ein fliegender Stopfen oder Ziehkern oder der Stopfen oder Ziehkern ist an einer Stange im Inneren des Werkstücks als Ziehinnenwerkzeug gehaltert.

Das Prinzip einer Ziehmaschine beruht darauf, dass ein umzuformendes Werkstück von der Auslaufseite her durch die Ziehmatrize hindurchgezogen wird, wobei das Werkstück vor dem Umfor- men einen größeren Umfang aufweist als die Ziehmatrize. Folglich ist es erforderlich, dass aus- laufseitig, d.h. in Zug- oder Bewegungsrichtung des Werkstücks hinter der Ziehmatrize, eine Zugkraft in das Werkstück eingeleitet werden kann. Dazu verfügt die Ziehmaschine über eine Zieheinrichtung mit einer relativ zu der Ziehmatrize bewegbar angetriebenen Klemmeinrichtung. Die Klemmeinrichtung greift während dem Ziehen das Werkstück und leitet eine Zugkraft ein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Innenrohr in ein Außen roh r eingeführt, so dass sich das Innenrohr innerhalb des Außenrohres erstreckt, und Innenrohr und Außenrohr werden gemeinsam durch eine Ziehmatrize einer Ziehbank gezogen. Diese Ziehmatrize wird im Sinne der vorliegenden Erfindung als erste Ziehmatrize bezeichnet. Ein Innenwerkzeug wie beispielsweise ein Stopfen oder ein Ziehkern ist dabei in einer Ausführungsform nicht vorhanden, so dass bei diesem sogenannten Hohlzug lediglich der Außendurchmesser des herzustellenden Rohres reduziert und geglättet wird. Die Wanddicke des herzustellenden Rohres erfährt somit absolut betrachtet eine Verringerung, jedoch ohne dass dabei ein Einfluss auf die Innenfläche des herzustellenden Rohres ausgeübt wird.

Der Ziehprozess durch die Ziehmatrize wirkt sich jedoch nicht nur auf den zweiten Außendurchmesser, d.h. den Außendurchmesser des Außenrohres, sondern auch auf den zweiten Innendurchmesser, d.h. den Innendurchmesser des Außenrohres, in Form einer Reduktion aus. Zudem erfolgt durch die während des Ziehens durch die Ziehmatrize auftretenden Kräfte eine kraftschlüssige Verbindung des Außenrohres mit dem Innenrohr. Kraftschlüssige Verbindungen entstehen grundsätzlich durch die Übertragung von Kräften, zum Beispiel in Form von Druckkräften oder Reibungskräften. Dabei wird der Zusammenhalt der kraftschlüssigen Verbindung rein durch die wirkende Kraft gewährleistet. Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren einige Vorteile:

(1 ) Bei dem gemeinsamen Ziehen des Innenrohres und des Außenrohres durch die Ziehmatrize wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Rohren, welche eine Ver- Schiebung von Innen- und Außenrohr in axialer Richtung verhindert, erzeugt, während in radialer Richtung ein Formschluss vorliegt. Eine dauerhaft stabile und intakte Verbindung zwischen Innenrohr und Außenrohr spielt insbesondere bei einem Einsatz eines derartigen sogenannten Doppelwandrohres in der Hochdrucktechnik eine bedeutende Rolle. Bleibt diese dauerhaft stabile und intakte Verbindung aus, beispielsweise durch einen vorhande- nen Luftspalt oder ein Spiel zwischen Innenrohr und Außenrohr oder einem fehlenden Kraft- schluss zwischen den beiden Rohren , so kann dies bei einer hohen Druckbehaftung des Doppelwandrohres dazu führen, dass das Innenrohr durch Fortpflanzen von Anrissen deutlich leichter zerbirst. (2) Die Herstellung eines doppelwandigen Rohres, d.h. eines Rohres bestehend aus einem Außenrohr und einem Innenrohr, gemäß der vorliegenden Erfindung führt dazu, dass das hergestellte Rohr einerseits eine ausreichend große Wanddicke und andererseits zugleich auch eine sehr hohe Oberflächengüte der äußeren Mantelfläche sowie insbesondere der inneren Mantelfläche aufweist. Erst die Erfüllung dieser beiden Erfordernisse ermöglicht ei- nen ausreichend hohen Schutz des herzustellenden Rohres vor dem Zerbersten, wenn das

Rohr mit Drücken jenseits der 12.000 bar beaufschlagt wird. Die große Wanddicke, die sich in aus der Summe der Wanddicken des Außenrohres und des Innenrohres nach dem Ziehen durch die erste Ziehmatrize ergibt, erhöht die Druckbeständigkeit des Rohres, da Anrisse auf der inneren Mantelfläche eine größere Strecke durchlaufen müssen, bis sie sich zur äußeren Mantelfläche fortgepflanzt haben. Zudem sorgt die kraftschlüssige Verbindung zwischen Innenrohr und Außenrohr dafür, dass sich diese Risse nicht entlang der Kontaktfläche zwischen Innenrohr und Außenrohr ausdehnen und das Innenrohr schlimmstenfalls zum Zerbersten bringen. Zudem findet das gemeinsame Ziehen des Innenrohres und des Außenrohres in einer Ausführungsform im kalten Zustand des Ausgangsmaterials, d.h. des einlaufenden Rohres, statt. Dadurch wird die Festigkeit sowie die Maß- und Oberflächenqualität der herzustellenden Rohre gegenüber Verfahren, bei denen die zu bearbeitenden Rohre erhitzt werden, gesteigert. Temperaturgradienten infolge einer inhomogenen Erwär- mung des Rohres, die zu einer Verzerrung im Metallgefüge des Rohres führen, und Materialdefekte bzw. Gitterfehler, die sich infolge der Temperaturerhöhung ausdehnen, treten bei einer Kaltumformung von Rohren nicht auf. Durch das Kaltumformen in einer Ziehbank können somit höchstpräzise Rohre hoher Oberflächengüte hergestellt werden, dies allerdings nur bis zu einer bestimmten maximalen Wandstärke. Übersteigt die Wandstärke des zu Ziehenden Rohrs diese maximale Wandstärke, so nimmt die Oberflächengüte drastisch ab. Dadurch, dass erfindungsgemäß das Innenrohr und das Außen roh r getrennt voneinander gefertigt werden, bevor sie gemeinsam durch die Ziehmatrize gezogen werden, ist es möglich, die innere Mantelfläche des Innen rohres mit hoher Oberflächengüte herzustellen und trotzdem für das Rohr die für eine Hochdruckfestigkeit erforderliche Wandstärke bereitzustellen. Demzufolge stellt sich das erfindungsgemäße Verfahren durch die Kombination der Erfordernisse einer großen Wandstärke des herzustellenden Rohres einerseits und einer hohen Oberflächengüte der inneren Mantelfläche des herzustellenden Rohres andererseits als besonders geeignet zur Herstellung eines Rohres mit deutlich verbesserter dynamischer Druckbeständigkeit von hohen Drücken dar.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der Werkzeugdurchmesser der formgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize, der zweite Außendurchmesser des Außen roh res, der zweite Innendurchmesser des Außenrohres, der erste Außendurchmesser des Innenrohres und der erste Innendurchmesser des Innenrohres derart gewählt, dass der erste Innendurchmesser des Innenrohres bei dem gemeinsamen Ziehen von Außenrohr und sich darin erstreckendem Innenrohr durch die erste Ziehmatrize um höchstens 5 % verringert wird.

Dieser obere Grenzwert von 5% ergibt sich dadurch, dass es bei seiner Überschreitung zu einer nicht gewollten Veränderung im Sinne einer Verformung der inneren Mantelfläche des Innenrohres kommt. Dabei weicht die im Querschnitt des Innenrohres betrachtete Kontur der Veränderung an mindestens einer Position in Längsrichtung des Innenrohres um höchstens 5 % von dem durchschnittlichen Wert des ersten Innendurchmessers ab. In einer Ausführungsform weicht die im Querschnitt des Innenrohres betrachtete Kontur der Veränderung an mindestens einer Position in Längsrichtung des Innenrohres um höchstens 3 % von dem durchschnittlichen Wert des ersten Innendurchmessers ab. In einer weiteren Ausführungsform beträgt diese Abweichung maximal 1 %.

Eine derartige Anforderung an den Werkzeugdurchmesser sowie an die ersten und zweiten Außendurchmesser und Innendurchmesser des Außenrohres und des Innen rohres sorgt dafür, dass der bei dem gemeinsamen Ziehen von Außenrohr und sich darin erstreckendem Innenrohr durch die erste Ziehmatrize hervorgerufene Kraftschluss nahezu keinen oder im besten Falle gar keinen Einfluss auf die Oberflächenbeschaffenheit der inneren Mantelfläche des Innenrohres hat. Dies ist insofern von Bedeutung, als dass die hohe Oberflächenqualität der inneren Mantelfläche des Innenrohres infolge des Ziehens durch die erste Ziehmatrize nicht negativ beeinträchtigt werden soll. Dabei hat die freie Wählbarkeit der einzelnen oben genannten Durchmesser den Vorteil, dass der durch das Ziehen durch die erste Ziehmatrize hervorgerufene Kraftschluss auswählbar einstellbar ist. Der Kraftschluss kann demnach optimal auf die entsprechenden Materialeigenschaften des Innenrohres und des Außenrohres angepasst werden. Dies wiederum ermöglicht es, die gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Doppelwandrohres wie eine dauerhaft stabile und intakte Verbindung zwischen Innenrohr und Außenrohr infolge des Kraftschlusses sowie eine hohe Oberflächenqualität der inneren Mantelfläche des Innenrohres zu erzielen, und damit eine erhöhte dynamische Druckbeständigkeit, dies in Abhängigkeit von den jeweiligen Ausgangsbedingungen des verwendeten Innenrohres und Außen roh res.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der erste Außendurchmesser des Innenrohres durch das gemeinsame Ziehen von Außenrohr und sich darin erstreckendem Innenrohr durch die erste Ziehmatrize um mindestens 0,01 mm und um höchstens 0,3 mm verringert. Der Wert der Verringerung des ersten Außendurchmessers des Innenrohres ist ein Maß für den entstehenden Kraftschluss. Je größer die Verringerung des ersten Außendurchmessers des Innenrohres ist, desto stärker ist die eingegangene kraftschlüssige Verbindung zwischen Innenrohr und Außenrohr.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Innenrohr nach dem gemeinsamen Ziehen von Außen roh r und sich darin erstreckendem Innenrohr durch die erste Ziehmatrize kaltverfestigt und weist eine Zugfestigkeit von mindestens 900 N auf. In einer Ausführungsform weist das Innenrohr nach dem gemeinsamen Ziehen eine Zugfestigkeit von mindestens 1050 N auf. Dabei wird unter Zugfestigkeit die maximale mechanische Zugspannung verstanden, die der Werkstoff des Innenrohres aushält, bevor er bricht oder reißt.

Die Kaltverfestigung des Innenrohres kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits bei der

Herstellung des Innenrohres erfolgen, d.h. vor dem gemeinsamen Ziehen durch die erste Ziehmatrize. Jedoch kann die Kaltverfestigung des Innenrohres auch erst infolge des gemeinsamen Zie- hens des Außenrohres und des Innenrohres durch die erste Ziehmatrize erfolgen oder aber infolge einer Kombination aus der Herstellung des Innenrohres mit dem gemeinsamen Ziehen eintreten. Durch eine Kaltverfestigung werden allgemein sehr enge Maßtoleranzen und gute Oberflächeneigenschaften erzielt im Vergleich zu Umformungen unter Wärmezufuhr. Die nach dem gemeinsamen Ziehen des Außen roh res und Innenrohres durch die erste Ziehmatrize bestehende Kaltver- festigung des Innenrohres hat den Vorteil, dass die Kaltverfestigung zu einem Anstieg der Werkstofffestig keit führt. Dies lässt sich dadurch erklären, dass sich die Versetzungsdichte durch das plastische Verformen erhöht und die Versetzungen sich infolgedessen bei ihrer Bewegung gegenseitig behindern. Dadurch nimmt die Dehngrenze sowie die Festigkeit zu. Um das Innenrohr nach der Kaltverfestigung weiter zu verformen, wird also eine deutlich größere Spannung benötigt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens herzustellende Rohr hohen Drücken ausgesetzt ist, da die Kaltverfestigung des Innenrohres zu einem deutlichen Anstieg der Druckbeständigkeit führt. Somit eignet sich das gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellende Rohr für den Einsatz unter hohen Drücken.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt der erste Außendurchmesser des In- nenrohres vor dem gemeinsamen Ziehen von Außenrohr und sich darin erstreckendem Innenrohr durch die erste Ziehmatrize in einem Bereich von 6,25 mm bis 6,45 mm und nach dem gemeinsamen Ziehen in einem Bereich von 6.08 mm bis 6,28 mm, wobei der erste Außendurchmesser (D2) des Innenrohres durch das gemeinsame Ziehen verringert wird. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das herzustellende Rohr nach dem gemeinsamen Ziehen des Innenrohres und des Außenrohres durch die erste Ziehmatrize eine Wanddicke, welche sich aus der Hälfte der Differenz zwischen dem zweiten Außendurchmesser des Außenrohres und dem ersten Innendurchmesser des Innenrohres ergibt, von mindestens einem Drittel des Außendurchmessers des Außenrohres auf. Eine derartige Wanddicke sorgt für eine große Stabilität des herzustellenden Rohres und ermöglicht es somit, das herzustellende Rohr als Hochdruckrohr zu verwenden, so dass es Drücken jenseits der 10.000 bar standhält ohne zu zerbersten.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Wandstärke des herzustellenden Roh- res mindestens so groß wie der Innendurchmesser des Innenrohres.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Werkzeugdurchmesser der formgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize vor dem gemeinsamen Ziehen des Innenrohres und des Außenrohres durch die erste Ziehmatrize mindestens um 5 % kleiner als der zweite Au- ßendurchmesser des Außenrohres. In einer Ausführungsform ist der Werkzeugdurchmesser der formgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize vor dem gemeinsamen Ziehen des Innenrohres und des Außenrohres durch die erste Ziehmatrize mindestens um 7 % kleiner als der zweite Außendurchmesser des Außenrohres. In einer weiteren Ausführungsform ist dieser Werkzeugdurchmesser vor dem gemeinsamen Ziehen des Innenrohres und des Außen roh res durch die erste Ziehmatrize mindestens um 10 % kleiner als der zweite Außendurchmesser des Außenrohres. Damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Innenrohr und Außenrohr überhaupt entstehen kann, ist es eine notwendige Voraussetzung, dass der Werkzeugdurchmesser der formgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize vor dem gemeinsamen Ziehen kleiner ist als der zweite Außendurchmesser des Außenrohres. Dabei gibt die prozentuale Abweichung des Werkzeugdurchmes- sers der formgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize von dem zweiten Außendurchmesser des Außenrohres ein Maß für den zustande kommenden Kraftschluss an. Unter der Voraussetzung einer konstanten Ziehgeschwindigkeit erfolgt ein umso stärkerer Kraftschluss, je größer diese prozentuale Abweichung ausfällt. Ist die prozentuale Abweichung des Werkzeugdurchmessers der formgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize zu gering, so erfolgt keine kraftschlüssige Ver- bindung und auch die Reduktion des zweiten Außendurchmessers des Außenrohres fällt gering aus. Jedoch gibt es in einer Ausführungsform auch eine obere Grenze für die prozentuale Abweichung, die dann erreicht wird, wenn der erste Innendurchmesser des Innenrohres sich um mehr als 5 sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung des Innenrohres ändert. In einer weiteren Ausführungsform ist diese obere Grenze bereits bei einer entsprechenden Änderung um mehr als 3% erreicht, während in einer weiteren Ausführungsform die obere Grenze sogar bei einer entsprechenden Änderung um mehr als 1 % erreicht ist. Eine negative Auswirkung des Kraftschlusses auf die hohe Oberflächenqualität des ersten Innendurchmessers soll dadurch ausgeschlossen werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die innere Mantelfläche des Innenrohres eine Oberflächengüte auf derart, dass auf der Oberfläche vorhandene Risse eine Tiefe von 50 μιτι nicht überschreiten. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens überschreiten die auf der inneren Mantelfläche des Innenrohres vorhandene Risse eine Tiefe von 20 μιτι nicht, und in einer weiteren Ausführungsform überschreiten sie eine Tiefe von 10 μιτι nicht. Typische erreichbare Werte liegen sogar bei einer maximalen Tiefe vorhandener Risse von 7 μιτι. Eine derart hohe Oberflächenreinheit sorgt dafür, dass sich vorhandene Risse kaum noch von der inneren Mantelfläche des Innenrohres in Richtung des ersten Außendurchmessers des Innenrohres ausbreiten können, so dass das Innenrohr eine hohe Druckbeständigkeit aufweist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Innenrohr durch Ziehen einer Luppe aus Metall durch eine zweite Ziehmatrize und über ein Ziehinnenwerkzeug hergestellt. Das Ziehinnenwerkzeug kann entweder ein feststehender Ziehkern oder eine Dornstange sein. Dabei wird die Luppe in einer Ausführungsform einigen Ziehdurchläufen über einen Dorn oder einen losen Ziehstopfen unterzogen, wobei der Rohling des herzustellenden Rohres Luppe genannt wird. Durch das mehrfache Ziehen wird sowohl die Genauigkeit der Abmessungen des Innen- und Außendurchmessers der Luppe, und folglich auch der durch die Differenz zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser bestimmbaren Wanddicke, als auch die Qualität der Oberfläche von innerer und äußerer Mantelfläche verbessert. Das Einsetzen von Schmiermitteln bzw. Ziehölen zwischen der Luppe und dem Ziehinnenwerkzeug kann die zwischen der zu ziehenden Luppe und dem Ziehinnenwerkzeug auftretende Gleitreibung reduzieren, was zu einer gleichmäßigen Ziehgeschwindigkeit beiträgt. Infolgedessen führt der Einsatz von Ziehölen zusätzlich zu einer geringen Oberflächenrauigkeit des herzustellenden Rohres.

In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Innenrohr in einer Pilgerwalzanlage durch Walzen einer Luppe aus Metall über einen Walzdorn hergestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Pilgerwalzanlage um eine Kaltpilgerwalzanlage. Das am weitesten verbreitete Reduzierverfahren für Rohre ist als Kaltpilgern bekannt. Die Luppe wird beim Walzen über einen kalibrierten, d.h. den Innendurchmesser des fertigen Rohres aufweisenden, sich verjüngenden Walzdorn geschoben und dabei von außen von zwei kalibrierten, d.h. den Außendurchmesser des fertigen Rohres definierenden Walzen umfasst und in Längsrichtung über den Walzdorn ausgewalzt. Die Luppe erfährt während des Kaltpilgerns bei einer kleinen Dre- hung einen schrittweisen Vorschub in Richtung auf den Walzdorn zu und über diesen hinweg, während die Walzen drehend über den Dorn und damit über die Luppe horizontal hin- und herbewegt werden. Die Horizontalbewegung der Walzen wird dabei durch ein Walzgerüst vorgegeben, an dem die Walzen drehbar gelagert sind. Das Walzgerüst wird in bekannten Kaltpilgerwalzanla- gen mit Hilfe eines Kurbeltriebs in einer Richtung parallel zum Walzdorn hin- und herbewegt, wäh- rend die Walzen selbst ihre Drehbewegung durch eine relativ zum Walzgerüst feststehende Zahnstange erhalten, in die fest mit den Walzenachsen verbundene Zahnräder eingreifen.

Das Kaltpilgerwalzverfahren ist zwar aufwendiger als das Gleitziehen einer Luppe durch eine Ziehmatrize, jedoch können durch das Kaltpilgern Rohre mit besonders genauen Abmessungen des Außen- und Innendurchmessers des herzustellenden Rohres erzielt werden. Auch bei dem Kaltpilgerwalzverfahren können Schmiermittel zwischen der Luppe und dem Walzdorn verwendet werden, sogenannte Dornstangenschmierstoffe, um die auftretende Gleitreibung zu verringern und eine glattere Oberfläche der inneren Mantelfläche des herzustellenden Innenrohres zu erzielen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das Ziehinnenwerkzeug oder der Walzdorn aus Stahl mit einer polierten Oberfläche, so dass die innere Mantelfläche des Innenrohres, welche vom ersten Innendurchmesser und der Länge des Innenrohres aufgespannt wird, bei dem Ziehen des Innenrohres über das Ziehinnenwerkzeug oder bei dem Walzen über den Walzdorn prägepoliert wird. Im Rahmen des Prägepolierens, auch Glattwalzen genannt, wird ein hochgehärtetes, poliertes Ziehinnenwerkzeug oder ein hochgehärteter, polierter Walzdorn mit großer Kraft auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Innenrohres gepresst und dort abgewälzt. Dadurch wird in den Rauheitsspitzen, d.h. Maxima der Oberflächenrauheit, eine hohe Druckspannung erzeugt, die eine plastische Verformung der Rauheitsspitzen bewirkt. Die prägepolierte innere Mantelfläche des Innenrohres zeichnet sich durch eine geringe Oberflächenrauheit, eine höhere Maßgenauigkeit und eine Zunahme der Härte, d.h. eine verfestigte Oberfläche aus. Diese Eigenschaften sind für die Beständigkeit von hohen Drücken jenseits der 15.000 bar von großer Bedeutung, da diese Eigenschaften ein Entstehen sowie ein Wachstum von Anrissen deutlich verringern.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Material zumindest des Innenrohres oder des Außen roh res aus einer Gruppe bestehend aus einem unlegierten Stahl, einem niedriglegierten Stahl und einem hochlegierten Stahl oder einer Kombination davon ausgewählt. In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Material um einen hochlegierten Stahl. In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest das Innenrohr oder das Außenrohr aus HP 160 hergestellt.

In der Hochdrucktechnik werden unterschiedliche metallische Werkstoffe für die Herstellung von Rohren und anderen Bauteilen verwendet. Dabei handelt es sich hauptsächlich um unlegierte, niedriglegierte und hochlegierte Stähle. Besonders hohe dynamische Druckbeständigkeit wird bei Rohren oder anderen Bauteilen aus hochlegiertem Stahl erreicht, welche kaltverfestigt oder vergütet und anschließend prägepoliert wurden. HP 160 ist ein hochfester stickstofflegierter austeniti- scher Edelstahl, der sich gegenüber den Standardwerkstoffen in einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit, einem hohen Reinheitsgrad, einer guten Umformbarkeit und der Möglichkeit, diesen Werkstoff bis zu 12.000 bar autofrettieren zu können, auszeichnet. Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung und seiner hohen Reinheit besitzt HP 160 eine sehr gute Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und Wasserstoffversprödung. Der hohe Molybdängehalt bewirkt eine gute Beständigkeit gegen Lochfraß und Kontaktkorrosion sowie Spannungsrisskorrosion. Demnach ist HP 160 ein bevorzugter Werkstoff für die Herstellung von Rohren mit hoher dynamischer Druck- beständigkeit.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Innenrohr korrosionsbeständig. Dieses Merkmal ist für den Einsatz in der Hochdrucktechnik vorteilhaft, da eine einsetzende Korrosion, d.h. eine fortschreitende Zersetzung, des Innenrohres zu einer Beeinträchtigung von dessen Druckbeständigkeit führen würde.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen das Innenrohr und das Außenrohr aus dem gleichen Werkstoff. Dies führt dazu, dass Innenrohr und Außenrohr infolge der durch das gemeinsame Ziehen durch die erste Ziehmatrize bewirkten kraftschlüssigen Verbindung des In- nenrohres mit dem Außenrohr eine sehr stabile Verbindung miteinander eingehen. Unter mikroskopischer Betrachtung liegt sowohl im Innenrohr als auch im Außenrohr im Fall des Bestehens aus dem gleichen Werkstoff die gleiche Gitterstruktur im Metallgefüge vor, so dass sich die Gitterstrukturen an der äußeren Mantelfläche des Innen rohres und an der inneren Mantelfläche des Außenrohres sehr gut miteinander kombinieren lassen. In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen das Innenrohr und das Außenrohr aus unterschiedlichen Werkstoffen. Dies hat den Vorteil, dass je nach Bedarf der technischen Anwendung unterschiedliche Materialeigenschaften an der Innenfläche und an der Außenfläche des herzustellenden Rohres vorliegen können. Um hohen Drücken unter dynamischer Druckbelastung standhalten zu können, sollte das Innenrohr in einer Ausführungsform aus höchst druckbeständigen und korrosionsbeständigen Werkstoffen wie beispielsweise HP 160 bestehen. Ist das Innenrohr aus einem höchst druckbeständigen und korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellt, so kann das Außenrohr aus einem im Vergleich zu dem Innenrohr weniger druckbeständigen und korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellt werden. Dies ermöglicht eine Einsparung von Herstellungskosten bei einer dennoch sehr hohen Qualität des herzustellenden Rohres.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform und der dazugehörigen Figur deutlich.

Figur 1 a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Außenrohres und eines sich in dem Außenrohr erstreckenden Innenrohr vor dem gemeinsamen Ziehen durch eine erste Ziehmatrize gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 b zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines hergestellten Rohres nachdem gemeinsamen Ziehen durch eine erste Ziehmatrize gemäß einer Ausführungsform des erfindungsge- mäßen Verfahrens.

Figur 2 stellt eine schematische Schnittansicht in Längsrichtung durch eine Ziehbank zum Herstellen eines Rohres gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht in Längsrichtung durch eine Ziehbank zum Herstellen eines Innen rohres gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Figur 1 a ist eine schematische Querschnittsansicht eines Außenrohres 3 und eines sich in dem Außenrohr 3 erstreckenden Innenrohres 2 dargestellt. Das Innenrohr 2 weist einen ersten Innen- durchmesser D1 und einen ersten Außendurchmesser D2 auf, während das Außenrohr 3 einen zweiten Innendurchmesser D3 und einen zweiten Außendurchmesser D4 aufweist, wobei der erste Außendurchmesser D2 kleiner ist als der zweite Innendurchmesser D3. Das Innenrohr 2 besteht aus dem Werkstoff HP 160, ein hochfester stickstofflegierter austenitischer Edelstahl von hoher Korrosionsbeständigkeit. Das Innenrohr 2 ist hierbei in einer Pilgerwalzanlage durch Walzen einer Luppe aus Metall über einen Walzdorn hergestellt worden. Zu dem Ausführen der Walzbewegung befinden sich zwei auf Wellen drehbar gelagerte Arbeitswalzen in einem Walz- gerüst, welches eine Hin- und Herbewegung ausführt. Die Arbeitswalzen werden dabei durch die Hin- und Herbewegung des Walzgerüsts angetrieben. Die sich zwischen den sich drehenden Arbeitswalzen angeordnete Luppe wird über einen sich verjüngenden Walzdorn gewalzt und erfährt einen stückweisen Vorschub nach jedem einzelnen Walzprozess. Das auf diese Weise hergestellte Innenrohr 2 zeichnet sich durch sehr präzise bestimmbare Maße des ersten Innen- (D1 ) und Außendurchmessers (D2) sowie insbesondere durch eine hohe Oberflächengüte an seiner inneren Mantelfläche 8 aus. Die Oberflächengüte der inneren Mantelfläche 8 des Innenrohres 2 ist zudem dadurch verbessert worden, dass der Walzdorn aus hochwertigem Stahl mit einer polierten Oberfläche besteht und somit die innere Mantelfläche 8 des Innenrohres 2 beim Auswalzen prägepoliert wurde. Dies hat zur Folge, dass auf der inneren Mantelfläche 8 vorhandene Risse eine maximale Tiefe von lediglich 7 μπι haben.

Das in Figur 1 a dargestellte Innenrohr 2 weist einen ersten Innendurchmesser D1 von 1 ,6 mm und einen ersten Außendurchmesser D2 von 6,3 mm auf.

Das Außenrohr 3 in Figur 1 a besteht wie das Innenrohr 2 auch aus dem Werkstoff HP 160 und zeichnet sich dadurch ebenfalls durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit sowie Druckbeständigkeit aus. Die Herstellung des Außen roh res 3 erfolgte ebenso in einer Kaltpilgerwalzanlage mit prägepoliertem Walzdorn, so dass auch das Außenrohr 3 eine hohe Oberflächenqualität und sehr präzise angefertigte Maße bezüglich des zweiten Innen- (D3) und Außendurchmessers (D4) aufweist.

Der zweite Innendurchmesser D3 des in Figur 1 a gezeigten Außenrohres 3 beträgt 6,6 mm und der zweite Außendurchmesser D4 des Außen roh res beträgt 15,9 mm. Dabei ist der zweite Innen- durchmesser D3 des Außenrohres 3 derart gestaltet, dass sich das Innenrohr 2 in dem Außenrohr 3 der Länge nach erstrecken kann, wie aus der Querschnittszeichnung der Figur 1 a hervorgeht.

Figur 1 b zeigt die gleiche schematische Querschnittsansicht eines Außenrohres 3' und eines sich in dem Außenrohr 3' erstreckenden Innenrohr 2' wie Figur 1 a, jedoch im Gegensatz zu Figur 1 a nachdem das Außen roh r 3 bereits gemeinsam mit dem Innenrohr 2 durch eine erste Ziehmatrize 4a aus Figur 2 gezogen wurde. Durch das gemeinsame Ziehen durch die erste Ziehmatrize 4a sind das Innenrohr 2' und das Außenrohr 3' eine sehr stabile kraftschlüssige Verbindung 6 miteinander eingegangen. Diese kraftschlüssige Verbindung kommt insbesondere durch eine geeignete Wahl der Abmessungen der ersten Ziehmatrize 4a sowie des Außen roh res 3 und des Innenrohres 2 zustande. Der Werkzeugdurchmesser D5 der formgebenden Innenfläche der ersten Ziehmatrize 4a bei der in Figur 2 gezeigten Ziehmatrize beträgt 14,5 mm und ist dabei derart gewählt, dass die durch das gemeinsame Ziehen des Außen roh res 3 und des Innenrohres 2 durch die erste Ziehmatrize 4a erzeugte kraftschlüssige Verbindung 6 des Außenrohres 3 mit dem Innenrohr 2 ausreichend groß ist, um für eine dauerhaft stabile Verbindung zwischen Innenrohr 2' und Außenrohr 3' zu sorgen. Jedoch sollte der erzeugte Kraftschluss 6 einen bestimmten oberen Wert nicht überschreiten, damit der erste Innendurchmesser D1 des Innenrohres 2' dadurch keine negativen Auswirkungen in Form einer Veränderung der inneren Mantelfläche des Innenrohres 2' erfährt.

In der in Figur 1 b dargestellten Querschnittsansicht hatte der durch das Ziehen erfolgte Kraftschluss zwischen Innenrohr 2' und Außenrohr 3' keinen Einfluss auf den ersten Innendurchmesser D1 des Innenrohres 2 und damit auf die Oberflächenqualität der inneren Mantelfläche 8' des Innenrohres 2', so dass der erste Innendurchmesser D1 des Innenrohres 2' nach erfolgtem Kaltumformen in der Ziehbank mit der ersten Ziehmatrize einen Wert von nach wie vor 1 ,6 mm aufweist. Der erste Außendurchmesser D2' wurde hingegen durch das gemeinsame Ziehen des Außenrohres 3 und des Innenrohres 2 von einem ursprünglichen Wert von 6,3 mm auf einen neuen Wert von 6,15 mm verringert. Aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung 6 zwischen der äußeren Mantelfläche des Innenrohres 2' und der inneren Mantelfläche des Außen roh res 3' beträgt auch der zweite Innendurchmesser D3' des Außenrohres 3' nach dem gemeinsamen Ziehen des Außenroh- res 3 und des Innenrohres 2 zumindest nahezu 6,15 mm. Der zweite Außendurchmesser D4' des Außenrohres 3' weist nach dem gemeinsamen Ziehen des Außen roh res 3 und des Innenrohres 2 den gleichen Wert wie der Werkzeugdurchmesser D5 der ersten Ziehmatrize 4a auf, was in der Figur 1 b einem Wert von 14,5 mm entspricht. Die Wanddicke des hergestellten Rohres 1 , dessen Querschnitt in Figur 1 b dargestellt ist, entspricht daher 12,9 mm.

Figur 2 zeigt eine schematische Schnittansicht in Längsrichtung durch eine Ziehbank zum Herstel- len eines Rohrs 1 gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei dem Ziehen durch die in Figur 2 dargestellte Ziehbank wird ein Außenrohr 3 und ein sich darin erstreckendes Innenrohr 2 gemäß der Querschnittszeichnung in Figur 1 a gemeinsam durch eine erste Ziehmatrize 4a gezogen, wobei die Zugrichtung 7 in Figur 2 durch die Pfeilrichtung vorgegeben ist. Wegen des Fehlens eines Innenwerkzeugs wird bei diesem sogenannten Hohlzug lediglich der Außendurchmesser des herzustellenden Rohres 1 reduziert und geglättet. Die Wanddicke des herzustellenden Rohrs 1 erfährt somit absolut betrachtet eine Verringerung, jedoch ohne dass dabei ein Einfluss auf die innere Mantelfläche des herzustellenden Rohres ausgeübt wird. Bei dem gemeinsamen Ziehen des Außenrohres 3 und des Innenrohres 2 durch die erste Ziehmatrize 4a erfolgt eine kombinierte Kraftausübung bestehend aus einer linear wirkenden Zugkraft und einer radial wirkenden Druckkraft auf das Außenrohr 3 mit dem sich darin erstreckenden Innenrohr 2. Dabei ist der Werkzeugdurchmesser D5 der ersten Ziehmatrize 4a derart gewählt, dass der infolge der kombinierten Kraftausübung zustande kommende Kraftschluss 6 zwischen der äußeren Mantelfläche des Innenrohres 2 und der inneren Mantelfläche des Außenrohres 3 ausreichend groß ist, so dass eine dauerhaft stabile Verbindung dieser beiden Flächen ermöglicht wird. Innenrohr 2 und Außenrohr 3 bilden nach dem gemeinsamen Ziehen demnach eine derart feste Verbindung, dass ein sogenanntes Doppelwandrohr entsteht, wie auf der linken Seite der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 1 gezeigt. Zudem ist das Innenrohr 2' nach dem gemeinsamen Ziehen kaltverfestigt und weist eine Zugfestigkeit von 1 100 N auf.

Jedoch wird ein oberer Grenzwert des Kraftschlusses dabei nicht überschritten, um negative Einflüsse des Kraftschlusses auf die Oberflächenbeschaffenheit der inneren Mantelfläche 8' des In- nenrohres 2' auszuschließen, so dass diese nahezu unverändert bzw. unverändert bleibt. Die Innenfläche und auch der Innendurchmesser des herzustellenden Rohres 1 erfahren somit durch den Ziehvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung nahezu keine oder keine Veränderung.

Figur 2 macht zudem klar erkennbar, dass sich der erste Innendurchmesser D1 des Innenrohres 2 infolge des gemeinsamen Ziehens des Außenrohres und des Innenrohres durch die erste Ziehmatrize 4a nicht verändert, während der erste Außendurchmesser D2 des Innenrohres 2, der zweite Innendurchmesser D3 des Außenrohres 3 und der zweite Außendurchmesser D4 des Außenrohres 3 jeweils eine unterschiedlich stark ausgeprägte Reduktion durch das gemeinsame Ziehen erfahren haben. Bedingt durch die eingetretene kraftschlüssige Verbindung 6 zwischen der äußeren Mantelfläche des Innenrohres 2 und der inneren Mantelfläche des Außenrohres 3 sind der erste Außendurchmesser D2 des Innenrohres und der zweite Innendurchmesser D3 des Außen roh res annähernd gleich groß.

Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht in Längsrichtung durch eine Ausführungsform einer Ziehbank zum Herstellen eines Innenrohres 2 gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Ziehbank in Figur 3 weist neben einer zweiten Ziehmatrize 4b zusätzlich einen mittels einer nicht in Figur 3 abgebildeten Kernstange fixiertes Ziehinnenwerkzeug 5 auf, über den das umzuformende Innenrohr 2 in Zugrichtung 7 entlang der abgebildeten Pfeilrichtung gezogen wird. Auf diese Weise werden sowohl der Außendurchmesser D2 des Innenrohres 2 als auch der Innendurchmes- ser D1 des Innenrohres 2 sowie die Wanddicke des Innenrohres 2 reduziert und in einen engen Toleranzbereich gebracht. Im Gegensatz zu der in Figur 2 dargestellten Ziehbank erfolgt bei der Herstellung des Innenrohres 2 durch das Vorhandensein eines Ziehinnenwerkzeugs 5, nämlich als Ziehkern, ein präzises Anpassen des Innendurchmessers D1 des Innenrohres 2 auf den gewünschten Wert. Dabei ergibt sich der Wert des Innendurchmessers D1 des Innenrohres 2 im Wesentlichen aus dem Durchmes- ser des Ziehinnenwerkzeugs 5. Zudem wird durch das Gleiten des Rohlings über das Ziehinnenwerkzeug 5 eine Glättung der inneren Manteloberfläche des Innenrohres 2 erreicht. Die Anpassung des Außendurchmessers D2 des Innenrohres 2 auf den gewünschten Wert wird durch den Durchmesser D5' der zweiten Ziehmatrize 4b bestimmt, welche ebenfalls eine Glättung der äußeren Mantelfläche des Innenrohres 2 bewirkt. Die Glättung wird durch die Verwendung eines Schmier- mittels bzw. eines Ziehöls noch verbessert, welche die zwischen dem zu ziehenden Rohr und den jeweiligen Ziehwerkzeugen auftretende Gleitreibung verringert und dadurch zu einer gleichmäßigen Ziehgeschwindigkeit führt.

Der in Figur 3 gezeigte Ziehkern 5 weist einen maximalen Durchmesser von 1 ,6 mm auf, während der Durchmesser der zweiten Ziehmatrize 4b 6,3 mm beträgt. Demnach weist das in Figur 3 auf der linken Seite dargestellte Innenrohr 2 einen ersten Innendurchmesser D1 von annähernd 1 ,6 mm und einen ersten Außendurchmesser D2 von annähernd 6,3 mm auf.

Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinatio- nen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.

Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dar- gestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.

Abwandlungen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort„aufweisen" nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel„eine" oder „ein" schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht.

Bezugszeichenliste

D1 erster Innendurchmesser

D2 erster Außendurchmesser

D3 zweiter Innendurchmesser

D4 zweiter Außendurchmesser

D5 Durchmesser der ersten Ziehmatrize

D5' Durchmesser der zweiten Ziehmatrize 1 Rohr

2, 2' Innenrohr

3, 3' Außenrohr

4a erste Ziehmatrize

4b zweite Ziehmatrize

5 Ziehinnenwerkzeug

6 kraftschlüssige Verbindung

7 Zugrichtung

8, 8' innere Mantelfläche des Innenrohres