DE1279594B

DE1279594B - Device for pulling pipes

Info

Publication number: DE1279594B
Application number: DEA46362A
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 DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

P4TENTAMTP4TENTAMT

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B 21 cB 21 c

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

Nummer: 1 279 594Number: 1 279 594

Aktenzeichen: P 12 79 594.7-14 (A 46362)File number: P 12 79 594.7-14 (A 46362)

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

Auslegetag: 1.0. Oktober 1968Display day: 1.0. October 1968

Es ist eine Vorrichtung zum Ziehen von Rohren bekannt, bei der sowohl die Ziehmatrize als auch ein in die Öffnung der Matrize ragender Dorn durch je eine Vibrationseinrichtung in mechanische Schwingungen versetzt werden, um die für die Ziehoperation erforderlichen Verformungskräfte herabzusetzen.There is a device for drawing tubes is known in which both the drawing die as well a mandrel protruding into the opening of the die by means of a vibration device in mechanical Vibrations are added to the deformation forces required for the pulling operation to belittle.

Der Erfindung liegt die bei der Verwendung dieser Vorrichtung gewonnene Erkenntnis zugrunde, daß der Phasenlage der Schwingungen, die dem Dorn ίο bzw. der Matrize zugeführt werden, erhebliche Bedeutung zukommt. Der Einfluß dieser Phasenlage erstreckt sich insbesondere auf die Güte der inneren und äußeren Oberfläche des gezogenen Rohres, aber auch auf die in einem Durchgang erzielbare Quer-Schnittsverringerung sowie auf die erreichbare Ziehgeschwindigkeit. The invention is based on the knowledge gained when using this device that the phase position of the vibrations, which are fed to the mandrel ίο or the die, is of great importance comes to. The influence of this phase position extends in particular to the quality of the internal and outer surface of the drawn tube, but also to the reduction in cross-section that can be achieved in one pass as well as the achievable pulling speed.

Da andererseits bei Umrüstungen der Ziehbank auf andere Kaliber und Rohrlängen sich wegen der damit verbundenen Änderungen der mechanischen ao Abmessungen der schwingenden Teile die Phasenlage zwischen den mechanischen Schwingungen des Domes einerseits und der Matrize andererseits ändert, sieht die Erfindung eine Einrichtung zum Einregeln der Phasenlage zwischen diesen Schwingungen vor, welche aj es in einfacher Weise gestattet, diese Phasenlage den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend in weiten Grenzen einzustellen. Insbesondere gestattet diese Einrichtung, den Phasenunterschied zwischen den Schwingungsbewegungen des Domes und der Matrize auf 0° einzuregeln, d. h. auf den Wert, bei welchem die Höchstwerte der beiden Schwingungsamplituden gleichzeitig und in gleicher Richtung auftreten, was in vielen Anwendungsfällen anzustreben ist.On the other hand, when converting the drawbench to other calibers and tube lengths, because of the associated changes in the mechanical dimensions of the vibrating parts the phase position between the mechanical vibrations of the dome on the one hand and the die on the other hand changes, sees the invention provides a device for adjusting the phase position between these oscillations, which aj it allows in a simple manner this phase position according to the respective needs within wide limits to adjust. In particular, this device allows the phase difference between the To regulate the vibratory movements of the dome and the die to 0 °, d. H. on the value at which the maximum values of the two oscillation amplitudes occur simultaneously and in the same direction, what is desirable in many applications.

Die Einrichtung zum Einregeln der Phasenlage gemäß der Erfindung kennzeichnet sich durch einen einzigen, sowohl mit der ersten Vibrationseinrichtung als auch mit der zweiten Vibrationseinrichtung verbundenen Oszillator und durch einen der Veränderung der Phasenlage zwischen den Schwingungen der ersten bzw. der zweiten Vibrationseinrichtung dienenden Phasenschieber zur Einstellung der Schwingungsbewegungen von Dom und Matrize auf Phasengleichheit. The device for adjusting the phase position according to the invention is characterized by a single, connected to both the first vibration device and the second vibration device Oscillator and by one of the change in the phase position between the oscillations of the first or the second vibration device serving phase shifter for setting the vibrational movements of the mandrel and die to phase equality.

Zweckmäßig ist der Phasenschieber zwischen dem Oszillator und einem Endverstärker angeordnet.The phase shifter is expediently arranged between the oscillator and a power amplifier.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Figuren beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is described with reference to figures. It shows

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt und teilweise schematisch dargestellte Ansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung, Fig. IA einen in größerem Maßstab gezeichneten Vorrichtung zum Ziehen von RohrenF i g. 1 is a partially sectioned and partially schematically illustrated view of one according to the invention trained device, Fig. 1A drawn on a larger scale Device 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 (289 558)V. St. v. America June 21, 1963 (289 558)

Schnitt durch das Ziehwerkzeug der Einrichtung nach Fig. 1.Section through the drawing tool of the device according to FIG. 1.

Die insgesamt mit 10 bezeichnete, nach Art einer Ziehbank ausgebildete Einrichtung enthält ein Ziehwerkzeug 12 mit einer Öffnung. Gemäß F i g. 1A ragt ein sich verjüngender Dorn 16 in diese Öffnung 14 hinein oder durch sie hindurch und begrenzt zusammen mit dem Ziehwerkzeug 12 einen verengten Kanal, durch den das zu bearbeitende Rohr 18 hindurchgezogen wird.The device, denoted as a whole by 10 and designed in the manner of a draw bench, contains a drawing tool 12 with an opening. According to FIG. 1A, a tapered mandrel 16 protrudes into this opening 14 into or through them and, together with the drawing tool 12, delimits a narrowed channel, through which the pipe 18 to be machined is pulled.

Das hintere Ende des Dorns 16 ist, vorzugsweise lösbar z. B. durch eine Gewindeverbindung, mit einem Ende eines akustischen Übertragungs- oder Kopplergliedes 20 verbunden. Gemäß Fig. IA ist eine Scheibe 28 aus weichem Material, z. B. aus Aluminium, zwischen den benachbarten Stirnflächen des Doms 16 und des Kopplerstabes 20 angeordnet. Die Scheibe 28 wird zusammengedrückt oder verformt, wenn der Dorn 16 mit dem Kopplerstab 20 verschraubt wird, um eine gute akustische Kopplung zu gewährleisten.The rear end of the mandrel 16 is, preferably releasably, e.g. B. by a threaded connection, with a End of an acoustic transmission or coupler member 20 connected. According to FIG. 1A, a Washer 28 made of soft material, e.g. B. made of aluminum, between the adjacent faces of the Dome 16 and the coupling rod 20 are arranged. The disc 28 is compressed or deformed, when the mandrel 16 is screwed to the coupler rod 20 for good acoustic coupling to ensure.

Der Kopplerstab 20 hat vorzugsweise eine resonanzfähige Länge, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer halben Wellenlänge oder gleich einer geraden Zahl von viertel Wellenlängen im Material des Stabes bei der Betriebsfrequenz ist. Die Gesamt-The coupling rod 20 preferably has a length capable of resonance which is equal to an integral multiple half a wavelength or equal to an even number of quarter wavelengths in the material of the rod is at the operating frequency. The overall

809 620/21809 620/21

den, die an der Ziehbank 36 starr angebracht ist. Die Halterung 52 ist ein konisches rohrförmiges Bauteil 54, dessen Länge einer oder mehreren halben Wellenlängen entspricht; das eine Ende der Halterung ist 5 frei, während das andere Ende mit dem Koppler 40 verbunden ist.the one that is rigidly attached to the draw bench 36. The bracket 52 is a conical tubular component 54, the length of which corresponds to one or more half wavelengths; which is one end of the bracket 5 free, while the other end is connected to the coupler 40.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird ein Rohr 18 über den Dorn 16 und den Koppler 20 geschoben. Das Rohr 18 wird in der üblichen Weise mit einemIn operation of the device, a tube 18 is pushed over the mandrel 16 and the coupler 20. The tube 18 is in the usual manner with a

länge des Dorns 16 und des Kopplerstabes 20 wird vorzugsweise so gewählt, daß sich ein Schwingungsbauch in der Nähe der Öffnung 14 des Ziehwerkzeugs 12 ausbildet.length of the mandrel 16 and the coupler rod 20 is preferably chosen so that there is an antinode in the vicinity of the opening 14 of the drawing tool 12 trains.

Das von dem Dorn 16 abgewandte Ende des Ubertragungsstabes 20 ist mit einem Ende eines weiteren
akustischen Kopplers 22 verbunden, z. B. mit Hilfe
einer Gewindeverbindung und einer Sicherungsmutter 51; das andere Ende des Kopplers 22 ist fest mit
einem Wandler 26 verbunden, vorzugsweise durch io Endabschnitt von kleinerem Außendurchmesser verHartlöten oder eine andere metallurgische Verbin- sehen, z. B. durch Einziehen oder mit Hilfe eines von dung. Die Teile 16, 20, 22 und 26 bilden insgesamt mehreren anderen möglichen Verfahren. Dieser einein Wandler-Koppler-System 24, das so bemessen ist, gezogene Endabschnitt wird in Richtung des Pfeils 90 daß es bei der Resonanzfrequenz arbeitet. durch die Öffnung 14 des Ziehwerkzeugs geführt. DieThe end of the transmission rod 20 facing away from the mandrel 16 is with one end of another
acoustic coupler 22 connected, e.g. B. with help
a threaded connection and a lock nut 51; the other end of the coupler 22 is fixed with
connected to a transducer 26, preferably by brazing or another metallurgical connection, e.g. B. by drawing in or with the help of one of manure. Parts 16, 20, 22 and 26 together form several other possible processes. This one end portion drawn in the direction of arrow 90 is sized to operate at the resonant frequency. guided through the opening 14 of the drawing tool. the

Der akustische Koppler 22 ist ein mechanischer 15 Backen 64 α und 64 b einer Zieheinrichtung 62 wer-Transformator, der in bekannter Weise so ausgebildet den geschlossen, um den dünneren Endabschnitt des ist, daß seine Länge einer halben Wellenlänge oder Rohres einzuspannen. Die Abzieheinrichtung 62 ist einem Vielfachen einer halben Wellenlänge ent- auf der Ziehbank 36 beweglich geführt, damit das spricht, wobei der Koppler so profiliert ist, daß er Rohr 18 durch das Ziehwerkzeug 12 gezogen werden eine Vergrößerung der Schwingungsamplitude be- 20 kann. Zunächst wird die Abzieheinrichtung 62 in wirkt. Richtung des Pfeils 90 betätigt, um den Dorn 16 zurThe acoustic coupler 22 is a mechanical 15 jaws 64 α and 64 b of a pulling device 62 who-transformer, which is designed in a known manner so that the closed to the thinner end portion of the clamp that its length of half a wavelength or tube. The pulling device 62 is movably guided on the draw bench 36 at a multiple of half a wavelength so that this speaks, the coupler being profiled so that the tube 18 can be pulled through the pulling tool 12 to increase the oscillation amplitude. First, the pulling device 62 acts in FIG. Direction of arrow 90 actuated to the mandrel 16 to

Der Wandler 26 ist ein solcher der bekannten Anlage an dem Rohr zu bringen. Mit anderen Worten, magnetostriktiven Bauart mit einem Kern, dessen das Rohr 18 wird in Richtung des Pfeils 90 gezogen, Länge einer halben Wellenlänge entspricht und der bis das Rohr zwischen der Öffnung 14 des Ziehwerkaus Nickel, einer Nickel-Eisen-Legierung oder einem 25 zeugs und der Umfangsfläche des Dorns eingeklemmt anderen magnetostriktiven Material besteht. Er ist wird.The transducer 26 is one of the known systems to be attached to the pipe. In other words, magnetostrictive design with a core, the tube 18 of which is pulled in the direction of arrow 90, Length corresponds to half a wavelength and that up to the tube between the opening 14 of the drawing mechanism Nickel, a nickel-iron alloy or a 25 stuff and pinched the peripheral surface of the mandrel other magnetostrictive material. He is will.

so bemessen, daß eine axiale Resonanz mit der Fre- Wie schon erwähnt, bildet der Oszillator oder Frequenz eines Wechselstroms gewährleistet ist, welcher quenzwandler 80 einen Teil des Energiezuführungsüber eine Wicklung 72 zugeführt wird, um zu bewir- systems, und bei einer typischen Ausbildungsform ken, daß sich die Länge des Kerns entsprechend 30 kann dieses Aggregat elektrische Signale im Bereich seinem Magnetostriktionsbeiwert vergrößert oder von etwa 60 bis etwa 300 000 Hz erzeugen. Ein beverkleinert. Die Wicklung 72 ist an eine Energiequelle angeschlossen, die aus einem Oszillator 80 und
einem Verstärker 86 besteht. Ferner ist der Wandler
26 in bekannter Weise mit einer Polarisationswick- 35
lung 74 versehen, die aus einer Batterie mit Gleichstrom gespeist wird.As mentioned, the oscillator or frequency forms an alternating current, which frequency converter 80 is fed part of the energy supply via a winding 72 in order to produce a system, and in a typical embodiment That the length of the core increases according to 30, this unit can increase electrical signals in the range of its magnetostriction coefficient or generate from about 60 to about 300,000 Hz. A scaled down. The winding 72 is connected to a power source consisting of an oscillator 80 and
an amplifier 86. The converter is also
26 in a known manner with a polarization winding 35
treatment 74 provided, which is fed from a battery with direct current.

Der Koppler 22 ist mit Hilfe eines Halters 30 und eines Spannringes 37 an einer Stütze 35 gelagert, dieThe coupler 22 is mounted on a support 35 with the aid of a holder 30 and a clamping ring 37, which

verstellbar mit der Ziehbank 36 verbunden ist, z. B. 40 Verstärkers 90 angeschlossen. Die Erregerwicklung mit Hilfe eines Schlittens 49, der in der Ziehrichtung 72 des Wandlers 26 des Systems 24 ist mit dem Ausgang des Verstärkers 86 verbunden. Somit kann die den beiden Systemen 24 und 38 zugeführte Energie bei einer gemeinsamen Frequenz von z. B. 15 kHz 45 unabhängig geregelt werden.is adjustably connected to the draw bench 36, e.g. B. 40 amplifier 90 connected. The excitation winding with the aid of a carriage 49, which is in the pulling direction 72 of the transducer 26 of the system 24 with the output of amplifier 86 connected. Thus, the energy supplied to the two systems 24 and 38 can at a common frequency of e.g. B. 15 kHz 45 can be controlled independently.

Der Ausgang 85 des Oszillators 80 ist mit dem Eingang des Verstärkers 86 über eine Leitung 82 und mit dem Eingang des Verstärkers 90 über einen Phasenschieber 88 und eine Leitung 84 verbunden. Fig. 1 nur die Hörner 44«, 44b und die Wandler 50 Mit Hilfe des Oszillators 80 wird die Frequenz des 50a, 50& und 50c sichtbar sind. Das System38 ist dem Netz entnommenen Wechselstromes, die z.B. ebenso wie das System 24 so ausgebildet, daß es bei 60 Hz beträgt, so geändert, daß sie der mechanischen der Resonanzfrequenz betrieben werden kann. Schwingungsfrequenz der Wandler angepaßt wird,The output 85 of the oscillator 80 is connected to the input of the amplifier 86 via a line 82 and to the input of the amplifier 90 via a phase shifter 88 and a line 84. Fig. 1 only the horns 44 ″, 44 b and the transducers 50. With the help of the oscillator 80, the frequency of the 50a, 50 & 50c will be visible. The system 38 is alternating current drawn from the mains, which, for example, like the system 24, is designed so that it is at 60 Hz, modified so that it can be operated at the mechanical resonance frequency. Vibration frequency of the transducer is adjusted,

Jeder Wandler 50 a, 50 b, 50 c ist mit einer Erreger- welche bei dem hier besprochenen Beispiel 15 000 Hz wicklung 68 und einer Polarisationswicklung 70 aus- 55 beträgt. Die Ausgangswellenform des Oszillators 80 gerüstet und entspricht im übrigen dem oben be- und der Verstärker 86 und 90 ist in der üblichen schriebenen Wandler 26. Ihre Erregerwicklungen 68 Weise sinusförmig.Each transducer 50 a, 50 b, 50 c is equipped with an exciter which, in the example discussed here, is 15,000 Hz winding 68 and a polarization winding 70. The output waveform of the oscillator 80 is armed and otherwise corresponds to the above and the amplifier 86 and 90 is in the usual written converter 26. Their excitation windings 68 are sinusoidal.

sind an eine Energiequelle angeschlossen, die einen Die Aufgabe des Phasenschiebers 88 besteht darin,are connected to an energy source, which is one The task of the phase shifter 88 is to

Verstärker 90 und einen Oszillator 80 umfaßt. eine wahlweise Einstellung der Phasenbeziehung zwi-Amplifier 90 and an oscillator 80 comprises. an optional setting of the phase relationship between

Um das Ziehwerkzeug 12 an dem Koppler 40 zu 60 sehen der dem Wandler 26 zugeführten elektrischen befestigen, weist es gemäß Fig. IA einen mit Ge- Energie und der den Wandlern 50«bis50c zugeführwinde versehenen Ansatz 42 auf. Das von dem Zieh- ten elektrischen Energie zu ermöglichen. Wenn die werkzeug 12 abgewandte Ende des Kopplers 40, Einrichtung 88 so eingestellt wird, daß die Ströme nämlich die hornförmigen Enden 44 a, 44 b, sind je- phasengleich sind, treten ihre maximalen Werte weils fest mit dem zugehörigen Wandler verbunden. 65 gleichzeitig auf.In order to see 60 attach the pulling tool 12 to the coupler 40 of the electrical supplied to the converter 26, it has, according to FIG. To enable electrical energy to be drawn from the drawer. If the end of the coupler 40, device 88 facing away from the tool 12 is set so that the currents, namely the horn-shaped ends 44 a, 44 b, are each in phase, their maximum values occur because they are permanently connected to the associated converter. 65 at the same time.

Das Ziehwerkzeug 12 ist durch eine kraftunemp- Wird die Einrichtung 88 anders eingestellt, so befindliche Halterung 52 z. B. durch einen Flansch 58 steht ein Phasenunterschied zwischen den Strömen, und einen Spannring 61 mit einer Stütze 60 verbun- und zwar ein Unterschied zwischen den ZeitpunktenThe drawing tool 12 is by a force-unemp- If the device 88 is set differently, it is located Bracket 52 z. B. by a flange 58 there is a phase difference between the currents, and a clamping ring 61 connected to a support 60, namely a difference between the points in time

vorzugter Frequenzbereich liegt zwischen etwa 3000 und etwa 50 000 Hz, ein optimaler Wert zwischen etwa 14 000 und etwa 35 000 Hz.preferred frequency range is between about 3000 and about 50,000 Hz, an optimal value between about 14,000 and about 35,000 Hz.

Beispielsweise kann man die beiden Wandler-Koppler-Systeme 24 und 38 so ausbilden, daß sie mit einer Frequenz von 15 000 Hz arbeiten.For example, you can train the two transducer-coupler systems 24 and 38 so that they with a frequency of 15,000 Hz.

Gemäß F i g. 1 sind die Erregerwicklungen 68 der Wandler des Systems 38 parallel an den Ausgang desAccording to FIG. 1, the excitation windings 68 of the transducers of the system 38 are parallel to the output of the

bzw. in Richtung der Pfeile 90 und 100 nach vorn und hinten verstellt werden kann, um das Wandler-Koppler-System 24 in der Längsrichtung in die richtige Stellung zu bringen.or can be adjusted forwards and backwards in the direction of arrows 90 and 100 to the converter-coupler system 24 in the longitudinal direction in the correct position.

Ferner ist ein zweites Wandler-Koppler-System 38 vorgesehen, das das Ziehwerkzeug 12, einen akustischen Koppler 40 mit mehreren sternförmig angeordneten Hörnern und Wandlern umfaßt, von denen inFurthermore, a second transducer-coupler system 38 is provided, the drawing tool 12, an acoustic Coupler 40 comprising a plurality of star-shaped horns and transducers, of which in

des Auftretens ihrer maximalen Werte, wobei dieser Zeitunterschied gleich der Phasendifferenz ist, die im Winkelmaß oder in Perioden ausgedrückt werden kann. Wenn man z. B. eine Periode von 360° oder 2 π Radiant als Einheit wählt und wenn der Phasenunterschied zwischen den beiden Strömen 180° beträgt, tritt der größte Wert der dem Wandler 26 zugeführten Ströme früher oder später auf als der größte Wert der den Wandlern 50 a bis 50 c zugeführten Ströme, wobei der zeitliche Abstand gleich einer hai- ίο ben Periode ist.the occurrence of their maximum values, this time difference being equal to the phase difference, which can be expressed in terms of angles or periods. If you z. B. selects a period of 360 ° or 2 π radians as the unit and if the phase difference between the two currents is 180 °, the greatest value of the currents fed to the converter 26 occurs sooner or later than the greatest value of the converters 50 a bis 50 c supplied currents, the time interval being equal to a half-ο ben period.

Die Beziehung zwischen den Schwingungen des Dorns 16 und den Schwingungen des Ziehwerkzeugs 12 kann so angesehen werden, als ob sie einer elektrischen Phasengleichheit zwischen den Strömen entspräche, welche den dem Dorn 16 bzw. dem Ziehwerkzeug 12 zugeordneten Wandlern zugeführt werden. Wenn man den Betätigungsknopf 93 des Phasenschiebers 88 so einstellt, daß die gewünschte elektrische Phasengleichheit herbeigeführt wird, sind also die Schwingungsbewegungen des Dorns 16 und des Ziehwerkzeugs 12 ebenfalls phasengleich, d. h., sie erreichen die Punkte der maximalen Schwingungsamplitude oder Auswanderung in der gleichen Richtung gleichzeitig, während die Zieheinrichtung 62 das Rohr 18 bewegt und die Übertrager-Koppler-Systeme 24 und 38 eingeschaltet sind. Die beiden Systeme 24 und 38 sollen bei einer Frequenz in Resonanz sein, die der Resonanzfrequenz des betreffenden anderen Systems möglichst nahe benachbart ist.The relationship between the vibrations of the mandrel 16 and the vibrations of the drawing tool 12 can be viewed as corresponding to an electrical phase equality between the currents, which are fed to the transducers assigned to the mandrel 16 or the drawing tool 12. If you adjust the control knob 93 of the phase shifter 88 so that the desired electrical Phase equality is brought about, so are the vibrational movements of the mandrel 16 and the Drawing tool 12 also in phase, d. that is, they reach the points of maximum oscillation amplitude or migration in the same direction simultaneously while the pulling device 62 moves the pipe 18 and the transmitter-coupler systems 24 and 38 are switched on. The two systems 24 and 38 should be in resonance at a frequency which is as close as possible to the resonance frequency of the other system in question.

Nachstehend werden Beispiele für Ergebnisse behandelt, die sich mit Hilfe der Erfindung erzielen lassen.Examples of results obtained using the invention are discussed below permit.

example 1

3535

Es wurde eine Reihe von Ziehvorgängen bei zunehmender Querschnittsverringerung mit einer Ziehgeschwindigkeit von etwa 10,70 m/min durchgeführt; hierbei wurden Rohr aus der Aluminiumlegierung 1100 gezogen, bei denen der Außendurchmesser anfangs etwa 6,35 mm und die Wandstärke etwa 1,65 mm betrug; hierbei wurde bei elektrischer und schwingungsmäßiger Phasengleichheit mit einer Vorrichtung gearbeitet, bei welcher die Wandler-Koppler-Systeme 24 und 28 eine Nenn-Resonanzfrequenz von 15 000 Hz aufwiesen, die mit ausreichender Genauigkeit dem Sollwert entsprach. Unter Verwendung fortschreitend kleiner werdender Ziehwerkzeuge konnte eine Querschnittsverringerung um bis zu 56°/o erzielt werden, wobei insgesamt mit einer zugeführten elektrischen Leistung von 1400 Watt gearbeitet wurde; die Leistungsaufnahme des Übertragers 26 des Systems 24 betrug 200 Watt, und diejenige der Übertrager des Systems 38 betrug 1200 Watt. Eine Querschnittsverringerung von bis zu 49,2% wurde erzielt, wenn die gesamte zugeführte Leistung 2350 Watt betrug, wobei dem Dornsystem 350 Watt und dem Ziehwerkzeugsystem 2000 Watt zugeführt wurden. Als Schmiermittel wurde ein leichtes Öl verwendet. Bemerkenswert ist die Tatsache, daß sich das Material bei einer solchen Querschnittsverringerung nicht ziehen ließ, wenn das System 24 allein oder das System 38 allein in Betrieb war.There were a series of pulls of increasing cross-sectional area with a pulling speed carried out at about 10.70 m / min; here were tubes made of aluminum alloy 1100 drawn, in which the outer diameter is initially about 6.35 mm and the wall thickness about 1.65 mm fraud; in this case, with electrical and vibrational phase equality with one device worked, in which the converter-coupler systems 24 and 28 have a nominal resonance frequency of 15,000 Hz which corresponded to the target value with sufficient accuracy. Using progressive smaller drawing tools a cross-section reduction of up to 56% could be achieved, working with a total of 1400 watts of electrical power supplied; the power consumption of the transducer 26 of the system 24 was 200 watts, and that of the transducers of the Systems 38 was 1200 watts. A cross-section reduction of up to 49.2% was achieved when the total power supplied was 2350 watts, with the mandrel system being 350 watts and the drawing tool system 2000 watts were supplied. A light oil was used as the lubricant. Remarkable is the fact that the material could not be pulled with such a reduction in cross-section, when system 24 was operating alone or system 38 was operating alone.

Example 2

Die einer halben Wellenlänge entsprechende Länge jedes Abschnitts der Systeme 24 und 38 ist wegen der vorgesehenen Phasengleichheit von kritischer Bedeutung. Der Dorn 16 ist als Bestandteil des Gliedes 20, das Ziehwerkzeug als Bestandteil des Teiles 40 zu betrachten. Wenn man z. B. ein Teil des Gliedes 20 entfernt, dessen Länge einer halben Wellenlänge entspricht, damit ein Dorn 16 einer anderen Größe eingesetzt werden kann, oder damit man das Glied 20 verkürzen kann, um andere Rohre unterzubringen, oder um eine Anpassung an eine andere Ziehbank zu bewirken, besteht zwischen dem System 24 und dem System 38 ein Phasenunterschied von 180°, der auf einen festen bzw. konstruktiv gegebenen Phasenunterschied zurückzuführen ist, welcher der Richtungsänderung der Amplitude bei jeder nachfolgenden halben Wellenlänge zugeordnet ist. Da jedoch die Maxima der beiden Ströme und der Schwingungsamplituden gleichzeitig und in gleicher Richtung auftreten müssen, ist es erforderlich, die Phasendifferenz einzustellen, z. B. durch Umkehren der elektrischen Phase eines der Systeme 24 und 38.The one-half wavelength length of each section of systems 24 and 38 is of critical importance because of the envisaged phase equality. The mandrel 16 is part of the Link 20 to consider the drawing tool as part of part 40. If you z. B. part of the Member 20 removed, the length of which corresponds to half a wavelength, so that a mandrel 16 of another Size can be used, or so that one can shorten the link 20 to accommodate other tubes, or to effect an adjustment to another draw bench, there is between the system 24 and the system 38 have a phase difference of 180 °, which is given on a fixed or constructive basis Phase difference is due to which of the change in direction of the amplitude at each subsequent half wavelength is assigned. However, since the maxima of the two currents and the oscillation amplitudes must occur simultaneously and in the same direction, it is necessary to adjust the phase difference to adjust, e.g. B. by reversing the electrical phase of one of the systems 24 and 38.

Beim Ziehen von Rohren aus der Aluminiumlegierung 1100 unter den gleichen Bedingungen wie im vorstehenden Beispiel 1, jedoch nach dem Entfernen eines Teils des Gliedes 20, dessen Länge einer halben Wellenlänge entsprach, war ein einwandfreies Ziehen nicht möglich. Nachdem jedoch die elektrische Phase des Systems 24 umgekehrt worden war, z. B. durch Umkehren der Wicklungen, war ein Ziehen von Rohren bei der gleichen Querschnittsverringerung und unter den gleichen Bedingungen möglich.When drawing tubes from the aluminum alloy 1100 under the same conditions as in Example 1 above, but after removing part of the limb 20, the length of which is half a Corresponding to the wavelength, perfect pulling was not possible. However, after the electrical Phase of system 24 had been reversed, e.g. B. by reversing the windings, there was a pull of pipes with the same reduction in cross section and under the same conditions.

Example 3

Unter Anwendung der gleichen Verhältnisse wie im Beispiel 1 und unter Verwendung eines Spezialschmiermittels, wie es in der Industrie beim Ziehen von nichtrostendem Stahl verwendet wird, konnten die Rohre aus nichtrostendem Stahl bei einer Querschnittsverringerung um etwa 35°/o einwandfrei gezogen werden. Die Ziehgeschwindigkeit betrug etwa 10,70 m/min, und der Vorrichtung wurde insgesamt eine elektrische Leistung von 2450 Watt zugeführt; die Leistungsaufnahme des Dornsystems betrug 450 Watt und diejenige des Ziehwerkzeugsystems 2000 Watt.Using the same proportions as in Example 1 and using a special lubricant, as it is used in the industry in drawing stainless steel the pipes made of stainless steel with a cross-section reduction of about 35 per cent will. The pull speed was about 10.70 m / min and the device was overall an electrical power of 2450 watts supplied; the power consumption of the mandrel system was 450 watts and that of the drawing tool system 2000 watts.

Example 4

Mit Hilfe der Anordnung nach Fig. 1 und unter Benutzung eines Phasenschiebers 88, der es ermöglichte, den Phasenwinkel zwischen dem System 24 und dem System 38 von 0 bis —180° zu variieren, wobei negative Werte andeuten, daß das System 38 dem System 24 nacheilt, wurden Kupferrohre mit einem Außendurchmesser von etwa 6,35 mm und einem Innendurchmesser von etwa 5,1 mm bei einer Querschnittsverringerung von 50 bis 53°/o in einem Durchgang gezogen, wobei dem System 24 eine elektrische Leistung von 250 Watt und dem System 38 eine elektrische Leistung von 1000 Watt zugeführt wurde. Die Resonanzfrequenzen der beiden Systeme 24 und 38 entsprachen einander möglichst genau, und das gleiche gilt für die Bemessung der beiden Systeme unter Berücksichtigung der akustischen Wellenlänge, wobei die Bemessung so gewählt wurde, daß die Amplitudenrichtung in jedem Zeitpunkt die gleiche war.With the help of the arrangement of Fig. 1 and below Use of a phase shifter 88 which made it possible to adjust the phase angle between the system 24 and the system 38 to vary from 0 to -180 °, with negative values indicating that the system 38 lagging the system 24, copper tubing with an outer diameter of about 6.35 mm and an inner diameter of about 5.1 mm with a cross-section reduction of 50 to 53% in one Continuity is drawn, the system 24 having an electrical power of 250 watts and the system 38 an electrical power of 1000 watts was supplied. The resonance frequencies of the two systems 24 and 38 corresponded as closely as possible, and the same applies to the dimensioning of the two systems taking into account the acoustic wavelength, the dimensioning being chosen so that the amplitude direction was the same at every point in time.

Wenn mit Hilfe der Einrichtung 88 ein Phasenunterschied zwischen den beiden Systemen herbeigeführt wurde, so daß der Phasenunterschiedswinkel — 180° betrug, konnte die Querschnittsverringerung mit einer mittleren Ziehkraft bewirkt werden, die ge-If, with the aid of the device 88, a phase difference is brought about between the two systems was so that the phase difference angle was -180 °, the area reduction could be effected with a medium pulling force that

ringer war als bei bekannten Ziehverfahren; jedoch war die Oberfläche der Rohre etwas wellig. Jedoch ließ sich eine noch geringere mittlere Ziehkraft bei einem Phasenwinkel von 0°, d. h. bei Phasengleichheit, erzielen, und bei dieser Phasengleichheit war die Oberflächengüte besser als die bei bekannten Ziehverfahren erzielbare sowie auch besser als bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für den Fall, daß nicht mit Phasengleichheit gearbeitet wurde.was less than with known drawing processes; however, the surface of the tubes was somewhat wavy. However an even lower average pulling force could be achieved at a phase angle of 0 °, i.e. H. in the case of phase equality, achieve, and with this phase equality, the surface quality was better than that of known drawing processes achievable as well as better than with the method according to the invention in the event that not was worked with phase equality.

Claims

Patent claims:

1. Device for adjusting the phase position between one by means of a vibration device set in mechanical vibrations, ig connected to this and in the opening of a Die protruding mandrel and also set into vibration by means of a vibration device and a die connected to it of a device for drawing pipes, marked ao characterized by a single, both with the first vibration device (24) and with

the second vibration device (38) connected oscillator (80) and by one of the change the phase position between the oscillations of the first and the second vibration device (24, 38) serving phase shifter (88) for setting the oscillatory movements of the mandrel (16) and die (12) to ensure that they are in phase.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the phase shifter (88) between the oscillator (80) and a power amplifier (90) is arranged.

Considered publications:

German patent specifications No. 955 943, 911009,
325;

German patent application H 4128 Ib / 491 (announced on January 7, 1954);

French Patent No. 357,686;

U.S. Patents Nos. 2,638,207, 2,568,303,
393131;

"Stahl und Eisen", 76, 1956, pp. 1709, 1710.

1 sheet of drawings

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