DE2209103A1

DE2209103A1 - Vorrichtung zum Ziehen von Drahten und Rohren

Info

Publication number: DE2209103A1
Application number: DE19722209103
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Kawasaki Murayama Takeshi Yokohama Kanagawa Kawahata Shigeo Setagaya Komme Isamu Yokohama Kanagawa Huziwara Satoshi Tokio Ueki Mikio Yokohama Kanagawa Tsuji, (Japan)
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1971-02-25
Filing date: 1972-02-25
Publication date: 1972-09-07
Also published as: GB1334666A; IT947856B; US3863484A; FR2126436B1; CA942235A; FR2126436A1; JPS5025899B1

Description

PATENTANWÄLTE

DiPL-iNG. H. LEINWEBER di?l.ing. H. ZIMMERMANN

8 München 2, Rosental 7, 2. Aufg. Tei.-Adr. Leinpat München

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Telefon (0811) 2 605» 8»

Postscheck-Konto: MUnchen 22045

25. Februar 1972

Un«.r Zeichen y_a/Hi/C

OP-1231-3

NIPPON KOKM KABUSHIKI KAISHA, Tokyo Japan Vorrichtung zum Zienen von Drähten und Röhren.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ziehen von Drähten und Höhren unter Verwendung von Ulltraschallschwingungsenergie, und zwar bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, bei der die Scnwingungsenergiemenge in Abhängigkeit von der Größe und Qualität des zu zietienden Materials verändert werden kann.

Es ist eine Vorrichtung zum Ultraschallziehen von Höhren und Drähten bekannt, bei der eine Reihe von Energieverteilern aus lückelferrit, Keramik oder dergleichen entweder direkt oder über ein Verbindungsstück: an der Eingangsseifce einer Form angebracht sind. Jedoch ist die Zahl der Verteiler, die angebracnt werden können, begrenzt, und selbst wenn Hochleistungsvorrichtungen verwendet werden, ist die Gesamtmenge d&r zur Verfügung stellenden bchwingungöenerffie stark begrenzt und entsprechend der gegenwärtigen Technologie nur für Möhren mit dünnen Wänden oder kleinem Durchmesser ;feei: riet. Bei den bekannten Vorrichtungen ist es not-

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wendig, Kühleinrichtungen vorzusehen, die den zur Verfügung stehenden Raum um den Umfang der Form herum weiter beschränken, was zu einer Verringerung der Leistungsfähigkeit führt. j

Durch die Erfindung soll nun eine Vorrichtung zum Ziehen von Röhren und Drähten unter Verwendung von Ultraschallschwingungsenergie ohne die eben genannten Nach-\ teile geschaffen werden. I

Gemäß der Erfindung soll eine Vorrichtung geschaffen werden, bei der eine langgestreckte Zuführeinrichtung mit einer axialen Bohrung und einer Vielzahl radial zur Bohrung | verlaufenden Öffnungen versehen ist. Die Zuführeinrichtung j ist so angeordnet, daß ihr eines Ende am Zuführende einer Form anliegt, so daß Material in eine Öffnung eingebracht und der Form zugeführt werden kann. Das andere Ende der \ Zuführeinrichtung ist mit einer Vielzahl von Resonanzscheiben versehen, an deren Umfang eine Vielzahl von Ultraschallschwingungsenergie-Vorrichtungen befestigt sind, so daß Energie von den Vorrichtungen über die Zuführeinrichtungen auf die _;. Form übertragen werden kann. > ν

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfin-

rdung ergeben eich aus der folgenden Beschreibung. Auf der ; Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht ■ und zwar zeigt die einzige Figur eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Zeichnung zeigt einen Formhalter 1, ein Abstandsstück 2, eine Formeinsatzzelle 3, eine Form 4, ein Abstandsstück 5 und ein Zuführ- bzw. Schwingungsübertragungselemerit 6

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Die Spitze des Übertragungselementes ist durch Schweißen oder auf andere Weise, beispielsweise mit einem Bolzen oder drgleichen an der Form 4 befestigt. Ein Bauelement 8 zum Indern der Schwingungsrichtung der Ultraschallenergiewellen ist mit einer Anzahl Resonanzscheiben 9 versehen, die in mehreren Stufen in axialer Richtung des Bauelementes und senkrecht zu ihm angeordnet sind. Seine Spitze ist mittels eines Bolzens 7 mit dem rückwärtigen Ende des Schwingungsübertragungselementes 6 verbunden. Auf diese Weise kann jede geeignete Länge und Stelle für die Verbindung zwischen der Form 4, dem Schwingungsübertragungselement 6 und dem Bauelement 8 zum indem der Schwingungsrichtung gewählt werden, so daß sie im Resonanzzustand als Ganzes arbeiten können. Entlang und vorzugsweise in der Mitte des Schwingungsübertragungselementes 6, des Bolzens 7 und des Bauelementes 8 zum Ändern der Schwingungsrichtung sind Öffnungen 6a, 7a bzw. 8a mit gleichem Durchmesser vorgesehen. Zu ziehende Röhren oder Drähte werden durch die Öffnungen 6a, 7a und 8a in Richtung des Pfeils 13 der Form 4 zugeführt. Der Durchmesser der Öffnungen 6a, 7a und 8a wird vorzugsweise entsprechend dem Außendurchmesser der zu ziehenden Röhren oder Drähte bestimmt. Dabei sind vorzugsweise wenigstens die Durchmesser der Öffnungen größer als der Durchmesser der Form 4 an der Ausgangsseite.

Jede der Resonanzscheiben 9 ist polygonal ausgebildet und an jeder ihrer Seitenist eine Einrichtung 10 zum Verteilen der Schwingungseriergle mittels Bolzen oder dergleichen starr uefestigt. Auf diese V/eise wird, wenn eine Vielzahl von Einrichtungen 10 zum Verteilen der Schwingung::energie befestigt

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sind und betätigt werden, die in radialer Richtung, wie durcn den Pfeil 11 veranschaulicht, verlaufende Resonanzbewegung der Resonanzscheiben 9 in eine axiale Richtung im Bauelement 8 verändert und als in Synthese gebrachte Resonanzsctjwingung in axialer Richtung am Schwingungsübertragungselement 6, wie durch den Pfeil 12 veranschaulicht, auf die Fora: 4 übertragen. Dann werden die zu ziehenden Röhren oder Drähte fortlaufend durch das offene Ende der Öffnung 8a des Bauelementes 6 eingeführt, der Form 4 zugeführt und durch nicht dargestellte energiebetriebene Einrichtungen aus dem Ausgang der Form 4 herausgezogen. Der Widerstand gegen Verformung durcn das Ziehen wird merklich verringert und die Ziehgeschwindigkeit wird erhöht. Die Nasenabschnitte des Schwingungsübertragungselementes 6 sinu abgeschrägt un d das Schwingungsübertragungselement b wird vom Formhalter 1 getragen, so daß keine übermäßige Kraft auf das Bauelement 8 ausgeübt wird. Außerdem kann die auf die Form 4 zu übertragende in Synthese gebrachte Schwingungsenergie durch Ändern der Anzahl der am Umfang der Resonanzsctieiben befestigten Einrichtungen 10 zum Verteilen der Schwingungsenergie bzw. durch Verändern der Anzahl der Resonanzscheiben 9 frei gewählt werden. Daher ist es möglich, eine der MaterialQualität und der Größe der zu ziehenden Röhren oder Drähte entsprechende Schwingungsenergie auf die Form 4 zu übertragen. Da die Form 4 mit dem Bauelement 8 zum Ändern der Schwingungsrichtung durch den Bolzen 7 verbunden ist, kann sie außerdem leicht ausgewechselt werden.

Ein Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden näher erläutert.

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Material	höhren aus unlegiertem Stahl	-Draht aus unlegiertem Stahl
Maße vor dem Ziehen äußerer Durchmesser	7,0 mm	7,0 mm
Wandstärke	1,0 mm
i^viaße nach dem Ziehen äußerer Durchmesser	6,0 mm	6,0 mm
Wandstärke	1,0 mm
Ziehgeschwindigkeit	3,42 m/Hin.	3,42 m/Min.
Querscrmittsvermin- derung	1b, Tp	26,6/*
Schwingungsamplitude	2 - 4 μ	2-4/u
Scnwingungsfrequeriz	20 kHz	20 kHz
iiedukt ions verhältnis der Zugkraft	30 - 40?έ	20 - 3Of

Wie das obige Beispiel zeigt, weraen durch die neue
eriinciungsgemätöe Vorrichtung die Ziehgescnwindigkeit, die
QuerSchnittsverminderung· und dergleichen wesentlich verbessert. Die wfindun g ist vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich! auf das Ziehen von Metell und dergleichen gerichtet. ',

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Wie oben beschrieben, ist die neue Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß Resonanzscheiben in mehrstufiger Anordnung senkrecht zu einem Bauelement | zum Ändern der Richtung von Ultraschallschwingungen vor- \ gesehen sind, das mit einer axialen Bohrung und einer Vielzall radial zur Bohrung verlaufender Öffnungen versehen ist, und daß eine Vielzahl von Einrichtungen zum Verteilen der Schwiugungsenergie am Umfang der Resonanzscheiben befestigt sind,j so daß es möglich .ist, die Form mit einer großen Menge von Schwingungsenergie zu beliefern. Demnac.i erfordert die neue Vorrichtung keine Kühleinrichtung und dergleichen, die notwendig ist, wenn eine Anzahl von Einrichtungen zum Verteilen großer Mengen von Scriwingungsenergie befestigt sind, und der Kaum um den Umfang der Form herum ist nicht sehr beschränkt, wodurch eine sehr hohe Leistungsfähigkeit bewirkt wird. Ferner ist es möglich, zu ziehende Röhren oder Drähte der Form durch die radialen Öffnungen fortlaufend zuzuführen, so daß es nicht notwendig ist, die Vorrichtung jedesmal zu bewegen, wenn Röhren oder Drähte zum Ziehen eingeführt werden, wodurch die Leistungsfähigkeit weiter erhöht wird. Darüberhinaus befindet sich die Verbindung vom Bauelement 8 zur Form in einem Resonanzzustand und es besteht kein Einfluß durch eine Reflexionswelle oder die Erzeugung von Querschwingungen, wodurch die Leistungsfähigkeit weiter erhöht wird.

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Claims

- 7 -Patentansprüche :

1.J Vorrichtung zum Zienen von Iiöhren und Drähten, ii)it einer Ziehform, die einen Eingang und einen Ausgang und eine zwischen diesen liegende Öffnung aufweist, gekennzeichnet durcii eine langgestreckte Zuführeinrichtung (6, 8), die an der Mngangsseite der Form (4) befestigt und mit einer axialen Bohrung verseilen ist, durch die zu ziehendes Material aem eingang der Form (4) zuführbar ist, ferner durch eine Vieizanl von üesonanzscheiben (9), die in der .blähe des von dir form (4) entferntes Endes da* Zufünreinrichtung (6, 8) Defestigt sind, una durcu eine Vielzahl von am Umfang der uesonanzscheiben (9) befestigten Ultraschallschwingungsenergiequellen (10), wobei die Zuführeinrichtung (6, 8) zum Umwandeln von radial gericnteter Scnwingungsenergie in längsgerichtete Energie und zum Übertragen dieser Energie auf die Zienform (4) geeignet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung an dem von der Form (4) entfernt liegenden Ende ein Bauelement (8) zum Ändern der iiichtung der Energie aufweist, an dem die itesonanzscheiben (9) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (8) eine axiale Bohrung aufweist und mittels eines axial durchbohrten Bolzens (7) in Längsrichtung mit der Zuführeinrichtung (6) fluchtend an dieser befestigt ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuführen von zu ziehendem Material zur Form (4) die Zuführeinrichtung (6), das Bauelement (8) und der Bolzen (7) jeweils mit einer radial zur Bohrung verlaufenden Öffnung verseuen sind.

'3. Vorriciitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen gleich groß sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- ■ net, daß der Durchmesser der Öffnungen größer ist als der Durchmesser der Öffnung der Form (4) an der Ausgangsseite. ;

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