DE1279593B - Device for pulling pipes - Google Patents

Description

Translated fromGerman

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHESWfWW^PATENTAMTInt. α.:FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMANWfWW ^ 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 1964Filing 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 ragendenDorn bekannt, bei welcher der Dorn durch eine Vibrationseinrichtung in Längsschwingungen versetztwird; außerdem ist ein am Ende des Rohres angreifender, das Rohr durch die Ziehöffnung hindurchziehenderGreifer vorgesehen.It is a device for drawing pipes with a protruding into the drawing opening of a dieKnown mandrel in which the mandrel is set in longitudinal vibrations by a vibration devicewill; there is also one that acts on the end of the tube and pulls the tube through the pulling openingGripper provided.

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

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der bekannten Art derGreifer nicht in Schwingungen versetzbar ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß der Greifer beiden verwendeten Schwingungsfrequenzen keinerlei Resonanz zeigt und somit auch die dem Dorn erteiltenLängsschwingungen nicht über das Rohrende in die Abzieheinrichtung abfließen können, sondernverlustlos reflektiert werden, so daß die gesamte Schwingungsenergie der Ausbildung eines Schwingungsbauchesan der Ziehöffnung der Matrize zugute kommt. Dieses Ziel läßt sich mit Hilfe verschiedenerbekannter Mittel erreichen, z. B. durch geeignete Wahl der Masse des Greifers. Die Vermeidung dererwähnten Verluste an Schwingungsenergie wirkt sich somit dahin aus, daß mit einem gegebenen Aufwandan Schwingungsenergie eine größere Querschnittsverminderung je Durchgang des Rohres und eine höhereZiehgeschwindigkeit erzielt oder aber mit einer geringeren Ziehkraft gearbeitet werden kann. Dies hatwiederum 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 unterSchwierigkeiten oder überhaupt nicht gezogen werden konnten.To solve this problem is according to the invention in a device of the known type ofThe gripper is not designed to be able to vibrate. This ensures that the gripper atthe oscillation frequencies used shows no resonance whatsoever and thus also those given to the mandrelLongitudinal vibrations cannot flow away via the pipe end into the pulling device, but ratherbe reflected lossless, so that the entire vibration energy of the formation of a vibration antinodeat the die opening. This goal can be achieved with the help of variousreach known means, e.g. B. by suitable choice of the mass of the gripper. Avoiding theLoss of vibration energy mentioned thus has the effect that with a given effortin terms of vibration energy, a greater reduction in cross-section per passage of the pipe and a higher onePulling speed achieved or can be worked with a lower pulling force. this hasin turn the consequence that a better surface quality can be achieved and it is made possibleTo pull tubes made of certain materials, with the help of the known devices so far only underDifficulty or not at all could be drawn.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert, die einen Längsschnittdurch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Ziehen von Rohren schematischveranschaulicht.An embodiment of the invention is explained with reference to the drawing, which is a longitudinal sectionby a device designed according to the invention for drawing pipes schematicallyillustrated.

Die im ganzen mit 10 bezeichnete Vorrichtung ist nach Art einer Ziehbank ausgebildet, deren Matrize12 an einem bei 14 angedeuteten Rahmen lösbar verbunden ist und eine Ziehöffnung 17 aufweist. Indiese Ziehöffnung ragt ein Dorn 16 hinein, der zusammen mit der Öffnung 17 einen Ringkanal freiläßt, 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 which12 is releasably connected to a frame indicated at 14 and has a pulling opening 17. Ina mandrel 16 protrudes into this drawing opening, which together with the opening 17 exposes an annular channellets 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 18kann eine Scheibe 22 aus Aluminium oder einem anderen weichen Werkstoff eingefügt sein. DieseScheibe 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 derverwendeten 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 Wellenlängeder Wellen, welche sich in dem Kopplungsschaft bei der Betriebsfrequenz fortpflanzen. Die Gesamtlängedes Dorns 16 und des Kopplungsschaftes 18 wird vorzugsweise so gewählt, daß ein Schwingungsbauchder 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 18For example, a disk 22 made of aluminum or another soft material can be inserted. TheseWasher 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 theoscillation 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 wavelengthof the waves propagating in the coupling shaft at the operating frequency. The total lengthof the mandrel 16 and the coupling shaft 18 is preferably chosen so that an antinodeof 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 Haltemutter51 mit einem Ende eines weiteren akustischen Kopplungsorgans 34 verbunden, dessen anderesEnde an einem Schwingungserzeuger 36, vorzugsweise durch Hartlöten oder mit Hilfe einer anderenmetallurgischen Verbindung befestigt ist."Die Gewindeverbindung mit der Haltemutter 51 ermöglichtinnerhalb eines kleinen Bereiches das Einstellen der freien Länge des Kopplungsschaftes 18, so daßdas 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 nut51 connected to one end of a further acoustic coupling element 34, the other of whichEnd at a vibrator 36, preferably by brazing or with the help of anothermetallurgical connection is attached. "The threaded connection with the retaining nut 51 allowswithin a small range adjusting the free length of the coupling shaft 18 so thatthe 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 welcherüber eine Wicklung 38 der die axiale Resonanz hervorrufende Wechselstrom-und über eine Wicklung40 ein Vormagnetisierungsstrom zugeführt wird.The vibrator 36 may be of the known magnetostrictive type in whichVia a winding 38 the alternating current causing the axial resonance and via a winding40 a bias current is supplied.

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

Beim Betrieb der beschriebenen Vorrichtung wird ein Rohr 42 über den Dorn 16 und den Kopplungsschaft18 geschoben; der im Durchmesser verkleinerte Abschnitt 44 des zu ziehenden Rohres 42 wirdin die Öffnung 17 der Matrize 12 eingeführt und von den Greiferbacken 46, 48 erfaßt. Mittels einerSchmierdüse 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 shaft18 pushed; the reduced diameter portion 44 of the pipe 42 to be drawn becomesintroduced into the opening 17 of the die 12 and gripped by the gripper jaws 46, 48. By means of aLubricating 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 imUltraschallbereich 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 theUltrasound 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 inSchwingungen versetzt werden kann. Mit anderen Worten, die Zieheinrichtung soll bei der betreffendenBetriebsfrequenz 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 frequencyVibrations can be displaced. In other words, the pulling device should be used with the relevantOperating 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 (1)

Translated fromGerman

Patentanspruch:Claim:Vorrichtung zum Ziehen von Rohren mit einem in die Ziehöffnung einer Matrize ragendenDorn und einer den Dorn in Längsschwingungen versetzenden Einrichtung sowie mit einem amEnde des Rohres angreifenden, das Rohr durch die Ziehöffnung hindurchziehenden Greifer,dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (46, 48) nicht in Schwingungen versetzbarausgebildet ist.Device for pulling pipes with a protruding into the pulling opening of a dieA mandrel and a device which sets the mandrel in longitudinal vibrations, as well as an amGripper 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 vibrateis trained.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 955 943, 911 009,
325;Considered publications:
German patent specifications No. 955 943, 911 009,
325;deutsche Patentanmeldung H4128Ib/491 (bekanntgemachtam 7.1.1954);
französische Patentschriften Nr. 601 720, 357 686: USA.-Patentschriften Nr. 2 638 207, 2 568 303,
393 131 2 351 710·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), S. 1709,1710."Stahl und Eisen", '? 6 (1956), pp. 1709,1710.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings809 620/20 9.68 © Bundesdruckerei Berlin809 620/20 9.68 © Bundesdruckerei Berlin