DE1279593B

DE1279593B - Device for pulling pipes

Info

Publication number: DE1279593B
Application number: DEA46360A
Authority: DE
Inventors: Charles A Boyd; James Byron Jones; Harold L Mckaig Jun; Herbert Kartluke
Original assignee: Aeroprojects Inc
Current assignee: Aeroprojects Inc
Priority date: 1963-06-21
Filing date: 1964-06-19
Publication date: 1968-10-10

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WfWW^ PATENTAMT Int. α.: FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN WfWW ^ PATENT OFFICE Int. α .:

B21cB21c

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche Kl.: 7b-1/24German class: 7b-1/24

Nummer: 1279 593Number: 1279 593

Aktenzeichen: P 12 79 593.6-14 (A 46360)File number: P 12 79 593.6-14 (A 46360)

Anmeldetag: 19. Juni 1964 Filing date: June 19, 1964

Auslegetag: 10. Oktober 1968Opening day: October 10, 1968

Es ist eine Vorrichtung zum Ziehen von Rohren mit einem in die Ziehöffnung einer Matrize ragenden Dorn bekannt, bei welcher der Dorn durch eine Vibrationseinrichtung in Längsschwingungen versetzt wird; außerdem ist ein am Ende des Rohres angreifender, das Rohr durch die Ziehöffnung hindurchziehender Greifer vorgesehen.It is a device for drawing pipes with a protruding into the drawing opening of a die Known mandrel in which the mandrel is set in longitudinal vibrations by a vibration device will; there is also one that acts on the end of the tube and pulls the tube through the pulling opening Gripper provided.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer solchen Vorrichtung zu verhindern, daß die dem Dorn erteilten Längsschwingungen über das Rohrende in die Abzieheinrichtung abfließen können und dadurch die nutzbare Wirkung der zugeführten Schwingungsenergie vermindern.The invention has the task of preventing such a device that the the mandrel given longitudinal vibrations can flow over the pipe end into the pulling device and thereby reduce the usable effect of the vibrational energy supplied.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der bekannten Art der Greifer nicht in Schwingungen versetzbar ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß der Greifer bei den verwendeten Schwingungsfrequenzen keinerlei Resonanz zeigt und somit auch die dem Dorn erteilten Längsschwingungen nicht über das Rohrende in die Abzieheinrichtung abfließen können, sondern verlustlos reflektiert werden, so daß die gesamte Schwingungsenergie der Ausbildung eines Schwingungsbauches an der Ziehöffnung der Matrize zugute kommt. Dieses Ziel läßt sich mit Hilfe verschiedener bekannter Mittel erreichen, z. B. durch geeignete Wahl der Masse des Greifers. Die Vermeidung der erwähnten Verluste an Schwingungsenergie wirkt sich somit dahin aus, daß mit einem gegebenen Aufwand an Schwingungsenergie eine größere Querschnittsverminderung je Durchgang des Rohres und eine höhere Ziehgeschwindigkeit erzielt oder aber mit einer geringeren Ziehkraft gearbeitet werden kann. Dies hat wiederum zur Folge, daß sich eine bessere Oberflächengüte erreichen läßt und es ermöglicht wird, Röhren aus gewissen Werkstoffen zu ziehen, die mit Hilfe der bekannten Vorrichtungen bisher nur unter Schwierigkeiten oder überhaupt nicht gezogen werden konnten.To solve this problem is according to the invention in a device of the known type of The gripper is not designed to be able to vibrate. This ensures that the gripper at the oscillation frequencies used shows no resonance whatsoever and thus also those given to the mandrel Longitudinal vibrations cannot flow away via the pipe end into the pulling device, but rather be reflected lossless, so that the entire vibration energy of the formation of a vibration antinode at the die opening. This goal can be achieved with the help of various reach known means, e.g. B. by suitable choice of the mass of the gripper. Avoiding the Loss of vibration energy mentioned thus has the effect that with a given effort in terms of vibration energy, a greater reduction in cross-section per passage of the pipe and a higher one Pulling speed achieved or can be worked with a lower pulling force. this has in turn the consequence that a better surface quality can be achieved and it is made possible To pull tubes made of certain materials, with the help of the known devices so far only under Difficulty or not at all could be drawn.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert, die einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Ziehen von Rohren schematisch veranschaulicht.An embodiment of the invention is explained with reference to the drawing, which is a longitudinal section by a device designed according to the invention for drawing pipes schematically illustrated.

Die im ganzen mit 10 bezeichnete Vorrichtung ist nach Art einer Ziehbank ausgebildet, deren Matrize 12 an einem bei 14 angedeuteten Rahmen lösbar verbunden ist und eine Ziehöffnung 17 aufweist. In diese Ziehöffnung ragt ein Dorn 16 hinein, der zusammen mit der Öffnung 17 einen Ringkanal frei läßt, durch welchen das Rohr hindurchgezogen wird.The device, designated as a whole by 10, is designed in the manner of a drawbench, the die of which 12 is releasably connected to a frame indicated at 14 and has a pulling opening 17. In a mandrel 16 protrudes into this drawing opening, which together with the opening 17 exposes an annular channel lets through which the pipe is pulled.

Das hintere Ende des Dorns 16 ist durch eineThe rear end of the mandrel 16 is through a

Vorrichtung zum Ziehen von RohrenDevice for pulling pipes

Anmelder:Applicant:

Aeroprojects Incorporated,Aeroprojects Incorporated,

West Chester, Pa. (V. St. A.)West Chester, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Dipl.-Ing. G. Koch
und Dr. T. Haibach, Patentanwälte,
8000 München 2, Kaufingerstr. 8Dipl.-Ing. C. Wallach, Dipl.-Ing. G. Koch
and Dr. T. Haibach, patent attorneys,
8000 Munich 2, Kaufingerstr. 8th

Als Erfinder benannt:
Charles A. Boyd,
James Byron Jones,
Herbert Kartluke,
Harold L. McKaig jun.,
West Chester, Pa. (V. St. A.)Named as inventor:
Charles A. Boyd,
James Byron Jones,
Herbert Kartluke,
Harold L. McKaig Jr.,
West Chester, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 21. Juni 1963 (289 694)V. St. v. America June 21, 1963 (289 694)

Gewindeverbindung 20 lösbar mit einem Kopplungsschaft 18 verbunden. Falls diese Verbindung nicht lösbar zu sein braucht, kann der Dorn 16 mit dem Kopplungsschaft 18 auch fest, z. B. durch Hartlöten, verbunden sein. Zwischen den benachbarten Stirnflächen des Dorns 16 und des Kopplungsschaftes 18 kann eine Scheibe 22 aus Aluminium oder einem anderen weichen Werkstoff eingefügt sein. Diese Scheibe 22 wird, wenn der Dorn 16 in den Kopplungsschaft eingeschraubt wird, zusammengedrückt, um eine gute akustische Kopplung zu gewährleisten. Der Kopplungsschaft 18 besteht aus Metall, z. B. Stahl, Aluminiumbronze oder Monelmetall, und seine Länge ist vorzugsweise so gewählt, daß er bei der verwendeten Schwingungsfrequenz resonanzfähig ist. Mit anderen Worten, die Länge des Kopplungsschaftes 18 entspricht vorzugsweise einem ganzzahli- gen Vielfachen einer halben Wellenlänge oder einem geradzahligen Vielfachen einer viertel Wellenlänge der Wellen, welche sich in dem Kopplungsschaft bei der Betriebsfrequenz fortpflanzen. Die Gesamtlänge des Dorns 16 und des Kopplungsschaftes 18 wird vorzugsweise so gewählt, daß ein Schwingungsbauch der Schwingungsenergie in der Nähe der Öffnung 17 der Matrize 12 auftritt.Threaded connection 20 is detachably connected to a coupling shaft 18. If this connection is not Needs to be detachable, the mandrel 16 can also be fixed to the coupling shaft 18, for. B. by brazing, be connected. Between the adjacent end faces of the mandrel 16 and the coupling shaft 18 For example, a disk 22 made of aluminum or another soft material can be inserted. These Washer 22 is compressed when the mandrel 16 is screwed into the coupling shaft, to ensure a good acoustic coupling. The coupling shaft 18 is made of metal, e.g. B. Steel, aluminum bronze or Monel metal, and its length is preferably chosen so that it is at the oscillation frequency used is capable of resonance. In other words, the length of the coupling shaft 18 preferably corresponds to an integer gen multiples of half a wavelength or an even multiple of a quarter wavelength of the waves propagating in the coupling shaft at the operating frequency. The total length of the mandrel 16 and the coupling shaft 18 is preferably chosen so that an antinode of the vibration energy occurs in the vicinity of the opening 17 of the die 12.

809 620/20809 620/20

Das andere Ende des Kopplungsschaftes 18 ist z. B. durch eine Gewindeverbindung mit einer Haltemutter 51 mit einem Ende eines weiteren akustischen Kopplungsorgans 34 verbunden, dessen anderes Ende an einem Schwingungserzeuger 36, vorzugsweise durch Hartlöten oder mit Hilfe einer anderen metallurgischen Verbindung befestigt ist."Die Gewindeverbindung mit der Haltemutter 51 ermöglicht innerhalb eines kleinen Bereiches das Einstellen der freien Länge des Kopplungsschaftes 18, so daß das Auftreten einer Resonanz in diesem Schaft bei der Betriebsfrequenz erzielt werden kann.The other end of the coupling shaft 18 is, for. B. by a threaded connection with a retaining nut 51 connected to one end of a further acoustic coupling element 34, the other of which End at a vibrator 36, preferably by brazing or with the help of another metallurgical connection is attached. "The threaded connection with the retaining nut 51 allows within a small range adjusting the free length of the coupling shaft 18 so that the occurrence of a resonance in this shaft can be achieved at the operating frequency.

Der Schwingungserzeuger 36 kann ein solcher der bekannten magnetostriktiven Bauart sein, bei welcher über eine Wicklung 38 der die axiale Resonanz hervorrufende Wechselstrom-und über eine Wicklung 40 ein Vormagnetisierungsstrom zugeführt wird.The vibrator 36 may be of the known magnetostrictive type in which Via a winding 38 the alternating current causing the axial resonance and via a winding 40 a bias current is supplied.

Das Kopplungsorgan 34 ist ein mechanischer Amplitudenwandler ebenfalls bekannter Art. Der Koppler 34 ist mit Hilfe einer kraftunempfindlichen Halterung bekannter Art gelagert, die aus einer Hülse 24 mit einem Flansch 30 besteht, der durch die Teile 31, 32 eingespannt ist. Der Rahmenteil 32 ist an einer Grundplatte 33 verstellbar befestigt. Das eine Ende 26 der Hülse 24 ist mit dem Koppler 34 vorzugsweise im Bereich eines Schwingungsbauches des Kopplers metallurgisch verbunden, während das andere Ende 28 der Hülse 24 nicht befestigt ist.The coupling member 34 is a mechanical amplitude converter also of known type Coupler 34 is mounted with the help of a force-insensitive bracket of a known type, which consists of a Sleeve 24 with a flange 30 which is clamped by the parts 31, 32. The frame part 32 is adjustably attached to a base plate 33. One end 26 of the sleeve 24 is connected to the coupler 34 preferably metallurgically connected in the area of an antinode of the coupler, while the other end 28 of the sleeve 24 is not attached.

Beim Betrieb der beschriebenen Vorrichtung wird ein Rohr 42 über den Dorn 16 und den Kopplungsschaft 18 geschoben; der im Durchmesser verkleinerte Abschnitt 44 des zu ziehenden Rohres 42 wird in die Öffnung 17 der Matrize 12 eingeführt und von den Greiferbacken 46, 48 erfaßt. Mittels einer Schmierdüse 52 kann ein Schmiermittel auf die Außenfläche des Rohres 42 aufgebracht werden.In operation of the device described, a tube 42 is over the mandrel 16 and the coupling shaft 18 pushed; the reduced diameter portion 44 of the pipe 42 to be drawn becomes introduced into the opening 17 of the die 12 and gripped by the gripper jaws 46, 48. By means of a Lubricating nozzle 52, a lubricant can be applied to the outer surface of the tube 42.

Die Abzieheinrichtung ist bei 54 angedeutet, die Abziehrichtung wird durch den Pfeil 50 bezeichnet.The pull-off device is indicated at 54, the pull-off direction is indicated by the arrow 50.

Die Betriebsfrequenz kann den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend im hörbaren- Bereich oder im Ultraschallbereich liegen; ein günstiger Wert liegt zwischen etwa 14 000 und etwa 35 000 Hz.The operating frequency can be in the audible range or in the Ultrasound range; a favorable value is between about 14,000 and about 35,000 Hz.

Erfindungsgemäß ist der Greifer 46, 48 so ausgebildet, daß er bei der Betriebsfrequenz nicht in Schwingungen versetzt werden kann. Mit anderen Worten, die Zieheinrichtung soll bei der betreffenden Betriebsfrequenz keinerlei Resonanz zeigen; dies läßt sich mit Hilfe verschiedener bekannter Mittel erreichen, z. B. durch geeignete Wahl der Masse des Greifers.According to the invention, the gripper 46, 48 is designed so that it is not in the operating frequency Vibrations can be displaced. In other words, the pulling device should be used with the relevant Operating frequency show no resonance; this can be achieved with the help of various known means, z. B. by suitable choice of the mass of the gripper.

Claims

Claim:

Device for pulling pipes with a protruding into the pulling opening of a die A mandrel and a device which sets the mandrel in longitudinal vibrations, as well as an am Gripper engaging the end of the pipe and pulling the pipe through the pulling opening, characterized in that the gripper (46, 48) cannot be made to vibrate is trained.

Considered publications:
German patent specifications No. 955 943, 911 009,
325;

German patent application H4128Ib / 491 (published on 7.1.1954);
French patents nos. 601 720, 357 686: USA patents nos. 2,638,207, 2,568,303,
393 131 2 351 710

"Stahl und Eisen", '? 6 (1956), pp. 1709,1710.

1 sheet of drawings