DE1124987B - Method and device for autofrettage of pipes, in particular of cannon barrel blanks - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

INTERNAT. KL.INTERNAT. KL.

C 21C 21

B44443VIa/18cB44443VIa / 18c

ANMELDETAG: 27. A P R I L 1957REGISTRATION DATE: 27 A P R I L 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL:

8. MÄRZ 1962MARCH 8, 1962

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Autofrettage von Rohren, insbesondere von Kanonenrohrrohlingen, mittels eines im Rohrinneren erzeugten, mit zunehmender Entfernung vom Rohreingang abnehmenden hydraulischen Innendruckes.The invention relates to a method for autofrettage of pipes, in particular of Cannon barrel blanks, produced by means of an inside barrel, with increasing distance from the barrel entrance decreasing internal hydraulic pressure.

Dieses Verfahren bewirkt, daß eventuelle Materialfehler in Erscheinung treten und daß, falls man die Elastizitätsgrenze der Festigkeit der inneren Schichten überschreitet, eine bleibende Deformation durch Dehnung dieser Schichten hervorgerufen wird, die sich an die äußeren Schichten andrücken, deren Wirkung dann mit der eines Reifens vergleichbar ist, der durch Warmaufschrumpfung stramm auf die inneren Schichten aufgedrückt würde, was in der Bezeichnung Autofrettage zum Ausdruck kommt.This process has the effect that any material defects appear and that, if the If the elastic limit of the strength of the inner layers is exceeded, permanent deformation occurs Stretching of these layers is caused, which press against the outer layers, their Effect is then comparable to that of a tire that is tightly attached to the tire by heat shrinking inner layers would be imprinted, which is expressed in the term autofrettage.

Die so erzielte bleibende Deformation erfährt beim Schießen keine weiteren Veränderungen mehr, da der während des Autofrettageverfahrens erzielte hohe Druck nicht wieder erreicht wird.The permanent deformation achieved in this way does not experience any further changes when firing, since the high pressure achieved during the autofrettage process is not reached again.

Die bei der Autofrettage angewandten Drücke liegen im allgemeinen im Bereich zwischen 3000 und 6000 kg/cm². Bisher verwendete man zur Druckprobe einen Druckübersetzer (Fig. 1), der aus einer hydraulischen Presse 1 besteht, die einen Kolben 2 von kleinem Durchmesser in einen Zylinder 3 drückt, welcher eine Autofrettage- bzw. Prüfflüssigkeit 4 enthält, die zuvor bei mäßigem Druck durch einen Einlaßhahn 5 eingeführt wird.The pressures used in autofrettage are generally in the range between 3000 and 6000 kg / cm ² . So far, a pressure booster (Fig. 1) has been used for the pressure test, which consists of a hydraulic press 1 which pushes a piston 2 of small diameter into a cylinder 3 which contains an autofrettage or test liquid 4 which has previously passed through at moderate pressure an inlet cock 5 is inserted.

Diese Flüssigkeit wird über ein Rückschlagventil 6 in ein zu prüfendes Rohr 7 gedrückt, das mit Verschlußstücken 8, 9 abgeschlossen ist. Manometer 10,11,12 dienen zur Kontrolle des Verfahrens. Um das in das Rohr 7 einzuführende Flüssigkeitsvolumen zu verringern, füllt man es mit einem oder mehreren Metallstücken 13,14,15. Durch einen Entspannungshahn 16 kann man die komprimierte Flüssigkeit bei Beendigung des Verfahrens ablassen. This liquid is pressed through a check valve 6 into a pipe 7 to be tested, which with closure pieces 8, 9 is completed. Pressure gauges 10, 11, 12 are used to control the process. In order to reduce the volume of liquid to be introduced into the tube 7, it is filled with an or several pieces of metal 13,14,15. Through a relief valve 16 you can drain the compressed liquid at the end of the process.

Bei dem beschriebenen Verfahren benötigt man eine umso stärkere hydraulische Druckübersetzungsanlage, je größer das Volumen der zu armierenden Rohre ist. So benötigt man beispielsweise für großkalibrige Schiffsgeschützrohre mit Innenvolumen der Größenordnung von 10001 Pressen mit mehreren tausend Tonnen, wobei trotzdem das Verfahren mehrere Male ausgeführt werden muß, da die jedesmal unter Druck in das Rohr eingeführte Flüssigkeitsmenge durch das Volumen des Zylinders 3 gegeben ist und demnach zur Erreichung des gewünschten Drucks mehrere Betätigungen notwendig sind, wobei jedesmal der erzielte Druck durch das Rückschlagventil 6 aufrechterhalten wird.With the method described, a more powerful hydraulic pressure booster system is required, the greater the volume of the pipes to be reinforced. So you need, for example, for large caliber Ship gun barrels with internal volumes of the order of 10001 presses with several a thousand tons, although the procedure must be carried out several times, since each time The amount of liquid introduced into the tube under pressure is given by the volume of the cylinder 3 is and therefore several actuations are necessary to achieve the desired pressure, with each time the pressure achieved is maintained by the check valve 6.

Verfahren und VorrichtungMethod and device

zur Autofrettage von Rohren,for autofrettage of pipes,

insbesondere von Kanonenrohrrohlingenespecially of cannon barrel blanks

Anmelder:
James Francois Emile Basset, ParisApplicant:
James Francois Emile Basset, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8Representative: Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,
Munich 2, Kaufingerstr. 8th

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 27. April 1956 (Nr. 713 538)Claimed priority:
France of April 27, 1956 (No. 713 538)

James Frangois Emile Basset, Paris,
ist als Erfinder genannt wordenJames Frangois Emile Basset, Paris,
has been named as the inventor

Der Kolben der Presse 1 und Kolben 2 sind mit Gleitdichtungen versehen, die schnell verschleißen und häufig erneuert werden müssen. Die Wirkungsweise des Ventils 6 führt häufig zu Zwischenfällen, die zum Ausbauen des Teils zwingen.The piston of the press 1 and piston 2 are provided with sliding seals that wear out quickly and need to be renewed frequently. The operation of the valve 6 often leads to incidents, which force the part to be removed.

Schließlich wird das bekannte Verfahren mit einem Druck ausgeführt, der auf der ganzen Länge des Rohres konstant ist, was beträchtliche Überdicken auf der ganzen Länge des Rohres über die Explosionskammer hinaus notwendig macht, da der Maximal-Druck in dieser den Autofrettagedruck bestimmt, der größer als der maximale Schießdruck sein muß.Finally, the known method is carried out with a pressure that extends over the entire length of the Tube is constant, which is considerable excess thickness along the entire length of the tube over the explosion chamber also makes it necessary, since the maximum pressure in this is the autofrettage pressure determined, which must be greater than the maximum shooting pressure.

Bisher bestand keine befriedigende und praktisch durchführbare Möglichkeit, die Autofrettage mit abnehmendem Druck in mehreren Abschnitten durchzuführen. Ein solches Verfahren erfordert dichte Verschlüsse zwischen verschiedenen Längsabschnitten, die dann mit abnehmenden Drücken geprüft werden könnten, wodurch sich am Gewicht der Rohrrohlinge wie an ihren Herstellungskosten beträchtliche Einsparungen erzielen ließen.So far there has been no satisfactory and practically feasible way of using autofrettage with decreasing pressure in several sections. Such a procedure requires density Closures between different longitudinal sections, which are then tested with decreasing pressures could result in considerable savings in the weight of the pipe blanks as well as in their production costs let achieve.

Die Erfindung gestattet die Autofrettage von Rohren, insbesondere von Kanonenrohren, so vorzunehmen, daß verschiedene Bereiche mit von der Explosionskammer zur Mündung abnehmenden Drücken geschaffen werden.
Zu diesem Zweck wird das Verfahren der erwähntenThe invention allows the autofrettage of pipes, in particular of cannon barrels, to be carried out in such a way that different areas are created with pressures that decrease from the explosion chamber to the muzzle.
For this purpose, the procedure is mentioned

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Art in der Weise durchgeführt, daß zur Ausbildung der verschiedenen Druckbereiche das Rohr seiner Länge nach kontinuierlich von einer unter hohem Druck stehenden, bei hohem Druck hochviskosen Flüssigkeit in Richtung Rohrausgang durchflossen wird.Type carried out in such a way that the pipe to form the various pressure areas Continuously along its length from one under high pressure, highly viscous at high pressure Liquid is flowed through in the direction of the pipe outlet.

Zweckmäßig wird dabei die Anordnung so getroffen, daß nur ein von der Innenwand des Rohres und konzentrisch im Rohrinneren angeordneter Metalleinsatzblöcke gebildeter ringförmiger Raum von der bei hohen Drücken hochviskosen Flüssigkeit durchflossen wird, wobei durch die Weite des Ringspaltes die örtliche Druckbelastung eingestellt wird.Appropriately, the arrangement is made so that only one of the inner wall of the pipe and annular space formed concentrically inside the pipe by metal insert blocks is traversed by the liquid, which is highly viscous at high pressures, through the width of the annular gap the local pressure load is adjusted.

Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Vordaß sich entlang des Rohrs beträchtliche Druckunterschiede einstellen und bestehenbleiben. So stellt man beispielsweise in einem Rohr von 3 mm Durchmesser für ein Gemisch von zwei Dritteln Gasöl mit einem Drittel Erdöl fest, daß bei einer Rohrlänge von 4 m und einem Eingangsdruck von 7000 kg/cm² der Ausgangsdruck 2500 kg/cm² beträgt, d. h. daß die Zähigkeit der Flüssigkeit und deren Reibung an der Rohrwandung einen Druckabfall von 4500 kg/cm² hervorrufen. Wählt man in dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel die Spiele JET₁, E₂, £3 entsprechend und sorgt man durch den Hahn 27 für Entspannung und kontinuierlichen Ausfluß der bei hohem Druck viskosen, durch den Kompressor 16Fig. 2 shows as an exemplary embodiment a pre-that considerable pressure differences set and persist along the pipe. For example, in a pipe 3 mm in diameter for a mixture of two thirds of gas oil with one third of petroleum, with a pipe length of 4 m and an inlet pressure of 7000 kg / cm ² the outlet pressure is 2500 kg / cm ² , ie that the viscosity of the liquid and its friction on the pipe wall cause ^{a pressure drop of 4500 kg / cm 2.} In the example shown in FIG. 2, if the games JET ₁ , E ₂ , £ 3 are selected accordingly, and the cock 27 ensures relaxation and continuous outflow of the compressor 16, which is viscous at high pressure

richtung für die Durchführung der Erfindung zur 15 kontinuierlich eingedrückten Flüssigkeit, so kanndirection for the implementation of the invention to 15 continuously injected liquid, so can

Autofrettage eines Kanonenrohres.Autofrettage of a cannon barrel.

Die Autofrettageflüssigkeit wird kontinuierlich unter hohem Druck von einem Kompressor 16 der erwähnten neuen Bauart geliefert; eine Rohrleitung von hinreichendem Durchgangsquerschnitt (beispielsweise 3 mm Innendurchmesser bei 24 mm Außendurchmesser) verbindet den Kompressor mit dem Eingangsverschlußstück 17. In dieser Leitung ist ein Regelventil 18 zur Begrenzung des Maximaldrucks der aufgestauten Flüssigkeit angeordnet.The autofrettage liquid is continuously under high pressure by a compressor 16 of the mentioned new type delivered; a pipeline with a sufficient cross-section (for example 3 mm inside diameter with 24 mm outside diameter) connects the compressor to the Inlet closure piece 17. In this line is a control valve 18 for limiting the maximum pressure the pent-up liquid arranged.

Die Förderleistung des Kompressors 16 kann mittels eines zwischen dem Motor 20 und dem Kompressor angeordneten Geschwindigkeitsreglers 19 eingestellt werden, der die Geschwindigkeit und damit die Förderung beispielsweise im Verhältnis 1 zu 6 zu verändern gestattet.The delivery rate of the compressor 16 can by means of a between the motor 20 and the Compressor arranged speed controller 19 can be set, the speed and thus to change the funding, for example, in a ratio of 1 to 6.

Das Kanonenrohr ist mit massiven Metall blöcken 21, 22, 23, 24, 25 usw. ausgefüllt, zwischen deren Umfangen und der Innenwand des Rohres Spiele E\, Ei, £3 usw. bestehen, deren Größe genau bestimmt ist, wie im folgenden beschrieben wird:The cannon barrel is filled with solid metal blocks 21, 22, 23, 24, 25, etc., between the circumference of which and the inner wall of the barrel there are gaps E \, Ei, £ 3, etc., the size of which is precisely determined as described below will:

Das Mündungsverschlußstück 26 ist mit einem Entspannungshahn 27 mit regelbarem Durchlaß versehen, der von einem Servomotor 28 betätigt wird. Im beschriebenen Beispiel kontrollieren Manometer 29 und 30 den am Eingang bzw. Ausgang herrschenden Druck.The mouth closure piece 26 is provided with a relief valve 27 with an adjustable passage, which is operated by a servomotor 28. Check the pressure gauge in the example described 29 and 30 the pressure prevailing at the inlet and outlet, respectively.

Man hat experimentell festgestellt, daß die Viskosität von Flüssigkeiten mit dem Druck schnell wächst und daß sie bei bestimmten, von der Art der Flüssigkeit abhängigen Drücken ziemlich sprunghaft auf beträchtliche Werte anwachsen kann, wenn der Druck einen Wert erreicht, der einer Änderung des Molekularzustandes der Flüssigkeit oder eines Flüssigkeitsbestandteiles entspricht.It has been found experimentally that the viscosity of liquids increases rapidly with pressure grows and that at certain pressures, depending on the type of fluid, it is quite erratic can increase to considerable values when the pressure reaches a value close to a change in the Molecular state of the liquid or a liquid component corresponds.

Verwendet man beispielsweise Mischungen von Gasöl und Erdöl, so kann man durch Veränderung des Verhältnisses der beiden Bestandteile Flüssigkeiten erhalten, die bei Drücken von 3000 kg/cm² an sehr viskos werden, wenn nämlich der Erdölanteil gering ist, bzw. die gleiche Viskosität erst bei Drücken von 8000 oder 10 000 kg/cm² erreichen, wenn der Erdölanteil erhöht wird. Bei Verwendung von Mischungen von Ölen und Erdöl kann man andere Viskositätswerte für einen bestimmten Druck und eine bestimmte Temperatur erzielen, wobei die Temperatur während des Verfahrens möglichst konstant gehalten werden soll.If, for example, mixtures of gas oil and petroleum are used, by changing the ratio of the two constituents, liquids can be obtained which become ^{very viscous at pressures of 3000 kg / cm 2} , namely when the petroleum content is low, or the same viscosity only at Reach pressures of 8,000 or 10,000 kg / cm ² when the petroleum content is increased. When using mixtures of oils and petroleum, other viscosity values can be achieved for a specific pressure and a specific temperature, the temperature being kept as constant as possible during the process.

Komprimiert man nun eine Flüssigkeit unter sehr hohem Druck in einem langen Zylinder mit kleinem Durchmesser und sorgt man für konstanten Abfluß der Flüssigkeit durch einen am anderen Ende angeordneten Entspannungshahn, so stellt man fest, man entlang des Rohres einen von dem Wert Pj auf den Wert P₃ nach einem vorbestimmten Gesetz abnehmenden Druckverlauf erzielen. Beispielsweise kann der Druck im Bereich der Explosionskammer 21 (Fig. 2) nahezu konstant und gleich P\ sein, hierauf von P\ auf P₂ schnell abnehmen, sodann weiter von P₂ auf P₃ abnehmen oder nach irgendeinem anderen Abnahmegesetz, das man zwischen dem Druck P₁ und dem Druck P₃ zu verwirklichen wünscht, verlaufen. Zur Einstellung und Aufrechterhaltung dieses Druckabfalls dient nach der Erfindui.g ein Kontroll- und Steuerorgan 31, dessen Aufbau auf Fig. 3 ersichtlich ist. Auf einen Kolben 32 wirkt der Eingangsdruck P₁, auf einen Kolben 33 der Ausgangsdruck P₃. Diese Kolben wirken mechanisch gegensinnig auf einen um eine feste Achse 35 drehbaren zweiarmigen Hebel 34 ein. Ist das Verhältnis der Drücke gleich dem Querschnittsverhältnis der Kolben, so befindet sich das System im Gleichgewicht; ändert sich dieses Verhältnis, so kippt der Hebel in der einen oder der anderen Richtung und steuert über elektrische Kontakte 36, 37 einen Servomotor 28 zum Öffnen oder Schließen der Entspannungsvorrichtung 27 (Fig. 2), die die Entspannung und den Durchlaß der unter Druck stehenden Autofrettageflüssigkeit regelt. Erhöht sich beispielsweise das Verhältnis Pi/P₃ über den vorgegebenen Wert, so wird der Durchlaß verringert; verkleinert sich dieses Verhältnis, so wird der Durchlaß erhöht, bis das Gleichgewicht wiederhergestellt ist.If a liquid is now compressed under very high pressure in a long cylinder with a small diameter and if a constant drainage of the liquid is ensured through an expansion valve arranged at the other end, it is found that along the pipe one changes from the value Pj to the value P. ₃ achieve decreasing pressure curve according to a predetermined law. For example, the pressure in the area of the explosion chamber 21 (Fig. 2) can be almost constant and equal to P \ , then decrease rapidly from P \ to P ₂ , then further decrease from P ₂ to P ₃ or according to any other decrease law that is between to realize the pressure P ₁ and the pressure P ₃ , proceed. According to the invention, a monitoring and control element 31, the structure of which can be seen in FIG. 3, is used to set and maintain this pressure drop. _{The inlet pressure P 1} acts on a piston 32 and the outlet pressure P ₃ acts on a piston 33. These pistons act mechanically in opposite directions on a two-armed lever 34 rotatable about a fixed axis 35. If the ratio of the pressures is equal to the aspect ratio of the pistons, the system is in equilibrium; If this ratio changes, the lever tilts in one direction or the other and controls, via electrical contacts 36, 37, a servomotor 28 for opening or closing the expansion device 27 (FIG. 2), the expansion and the passage of the pressurized Autofrettage fluid regulates. If, for example, the ratio Pi / P _{3 increases} above the specified value, the passage is reduced; if this ratio decreases, the flow rate is increased until equilibrium is restored.

Federn 38 und 39, deren Druck durch Schrauben 40 und 41 regelbar ist, dienen zur Herstellung des Gleichgewichts des Systems für Druckverhältnisse, die vom Verhältnis der Querschnitte Pi/P₃ der Kolben verschieden sind.Springs 38 and 39, the pressure of which can be regulated by screws 40 and 41, are used to establish the equilibrium of the system for pressure conditions which differ from the ratio of the cross sections Pi / P _{3 of} the pistons.

Das gleiche Ergebnis kann man auch dadurch erreichen, daß man die Arme des Hebels 34 verschieden lang macht oder dessen Schwenkachse auf bekannte Art mechanisch verschiebt. So kann man beliebige Verhältnisse der Drücke P\jP^ erzielen, wobei die Kolben in diesem lall gleichen Durchmesser haben können.The same result can also be achieved by making the arms of the lever 34 of different lengths or by mechanically displacing its pivot axis in a known manner. So you can achieve any ratios of the pressures P \ jP ^ , whereby the pistons can have the same diameter in this lall.

Die Kolben 32 und 33 sind in ihren Zylindern sehr genau eingepaßt — so beträgt beispielsweise bei einem Durchmesser dieser Kolben von 3 und 4,3 mm das Spiel etwa ²/iooo bis ³/Ίοοο mm. Dadurch soll jedes Ausfließen der Autofrettageflüssigkeit infolge eines Spiels vermieden werden. Da Flüssigkeit an den Kolben 32 und 33 möglichst gar nicht oder doch nur in vernachlässigbar geringem Maß ausfließen soll, füllt man vorteilhaft die Zylinder dieser Kolben mit einer unter hohem Druck hochviskosen Flüssigkeit (beispielsweise Rizinusöl) und ordnet an ihremThe pistons 32 and 33 are closely fitted into their cylinders - so this piston is, for example, with a diameter of 3 mm and 4.3 the game about ² / iooo to ³ / Ίοοο mm. This is to avoid any leakage of the autofrettage fluid as a result of play. Since liquid should not flow out to the pistons 32 and 33 at all or at least only to a negligible extent, the cylinders of these pistons are advantageously filled with a highly viscous liquid (for example castor oil) under high pressure and arranged on their

Eingang einen Schutzraum 42 (Fig. 4) an, der mit dieser Flüssigkeit gefüllt ist und die von P₁ oder P₃ kommende Autofrettageflüssigkeit aufnimmt. Eine Vermischung der beiden Flüssigkeiten wird durch einen frei beweglichen Trennkolben 43 mit Segmenten oder kreisringförmigen Dichtungen 44 verhindert, wobei der Schutzraum durch eine Öffnung 45 gefüllt werden kann. Die hier beispielshalber beschriebene Ausführung kann mechanisch auch auf andere Weise ausgebildet werden, um dieselbe Wirkung zu erzielen; beispielsweise können die Kolben gegenläufig angeordnet werden.Input a protective space 42 (Fig. 4), which is filled with this liquid and receives the autofrettage _{liquid coming from P 1} or P _3. Mixing of the two liquids is prevented by a freely movable separating piston 43 with segments or annular seals 44, the protective space being able to be filled through an opening 45. The embodiment described here by way of example can also be designed mechanically in other ways in order to achieve the same effect; for example, the pistons can be arranged in opposite directions.

Die Reibung der Kolben in ihren Zylindern wird völlig ausgeschaltet, wenn man die Kolben ständig leicht um ihre Achse mittels eines kleinen Servomotors 46 schwingen läßt, der einen Exzenternocken 47 trägt, welcher auf zwei mit den Kolben 32, 33 fest verbundene Gabeln 48, 49 wirkt. Kugeldrucklager 50 und 51 dienen zur Kraftübertragung auf den zweiarmigen Hebel und die Einstellfedern 38 und 39.The friction of the pistons in their cylinders is completely eliminated if you keep the pistons constant can easily oscillate about its axis by means of a small servo motor 46 which has an eccentric cam 47 carries, which acts on two forks 48, 49 firmly connected to the pistons 32, 33. Ball thrust bearing 50 and 51 are used to transmit power to the two-armed lever and the adjustment springs 38 and 39.

Für einen bestimmten Kanonenrohrtyp bestimmt man das Gesetz des Druckverlaufs längs des Rohlings sowie die Spiele E\, E₂, £3 experimentell, indem man diese Größen an einem Versuchsprototyp untersucht, der in Zwischenstellungen Druckmeßanzapfungen P₄, P₅, P₆ (Fig. 2) aufweist.For a certain type of cannon barrel, the law of the pressure curve along the blank as well as the clearances E \, E ₂ , £ 3 are determined experimentally by examining these variables on a test prototype which has pressure measuring taps P ₄ , P ₅ , P ₆ in intermediate positions (Fig. 2).

Bei diesen Versuchen bestimmt man gleichzeitig die am besten geeignete Autofrettageflüssigkeit sowie die optimale Fördergeschwindigkeit des Kompressors für den betreffenden Kanonenrohrtyp, wobei jedoch offenbar für eine bestimmte Flüssigkeit ein sehr großer Bereich von Möglichkeiten gegeben ist, da man die Förderleistung nach Wunsch ändern und so auf einfache Weise beispielsweise den Einfluß von Temperaturschwankungen oder kleinere Unterschiede der Rohrabmessungen auf Grund der Fabrikationstoleranzen korrigieren kann; die geregelte Entspannungseinrichtung sorgt automatisch für Konstanz des gewählten Verhältnisses von Eingangs- zu Ausgangsdruck.In these experiments one simultaneously determines the most suitable autofrettage fluid as well the optimum delivery speed of the compressor for the type of cannon barrel in question, however evidently there is a very large range of possibilities for a particular liquid, since you can change the delivery rate as desired and so in a simple way, for example, the influence of Correct temperature fluctuations or minor differences in pipe dimensions due to manufacturing tolerances; the regulated relaxation device automatically ensures constancy of the selected ratio of inlet to outlet pressure.

Im Hinblick auf die große Viskosität der Flüssigkeiten und darauf, daß die verschiedenen Verbindungsglieder zwischen den einzelnen Apparaten nicht augenblicklich ansprechen, kann man ein oder mehrere regelbare Zeitverzögerungsglieder Zwischenschalten, beispielsweise bei 54 (Fig. 2) in die elektrische Steuerkitung zwischen dem Kontroll- und Steuerorgan 31 (Fig. 2) und dem Servomotor 28.In view of the high viscosity of the liquids and the fact that the various connecting links you cannot respond instantly between the individual devices, you can use an or a plurality of adjustable time delay elements are interposed, for example at 54 (FIG. 2) in the electrical Control kit between the control and control element 31 (FIG. 2) and the servomotor 28.

Die hier beispielshalber beschriebene mechanische Kontroll- und Regelanordnung kann durch eine vollclektrische, von elektrischen Manometern 29 und 30 bekannter Art gesteuerte Anordnung ersetzt werden.The mechanical control and regulation arrangement described here by way of example can by a Fully electric, controlled by electric manometers 29 and 30 of a known type replaced will.

In diesem Fall kann der Steuerhebel der Kontakte 36 und 37 (Fig. 3) ein Rahmen mit zwei von den Strömen der elektrischen Manometer gespeisten Wicklungen oder elektromagnetischen Tauchkerne, wie in Fig. 5 beispielshalber angedeutet, sein.In this case, the control lever of contacts 36 and 37 (Fig. 3) can be a frame with two of the Currents of windings fed by electrical pressure gauges or electromagnetic plunger cores, as indicated in FIG. 5 by way of example.

Dabei kann ein sehr großer Variationsbereich des Verhältnisses P₁IPt, durch einfache Verstellung von Nebenschlußwiderständen 52 und 53 oder mittels anderer bekannter elektrischer Mittel erzielt werden.A very large range of variation in the ratio P ₁ IPt can be achieved by simply adjusting shunt resistors 52 and 53 or by means of other known electrical means.

Mit diesem Verfahren zur Autofrettage bei abnehmendem Druck lassen sich beträchtliche Einsparungen an Gewicht und an Kosten der Kanonenrohrrohlinge sowie bei den Bearbeitungskosten solcher Rohre erzielen.With this method of autofrettage with decreasing pressure, considerable savings can be made in the weight and cost of the cannon barrel blanks and in the processing costs of such Achieve tubes.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Autofrettage von Rohren, insbesondere von Kanonenrohrrohlingen, mittels eines im Rohrinnern erzeugten, mit zunehmender Entfernung vom Rohreingang abnehmenden hydraulischen Innendruckes, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Ausbildung der verschiedenen Druckbereiche das Rohr seiner Länge nach kontinuierlich von einer unter hohem Druck stehenden, bei hohem Druck hochviskosen Flüssigkeit in Richtung Rohrausgang durchflossen wird.1. A method for autofrettage of pipes, in particular cannon barrel blanks, by means of a hydraulic internal pressure generated inside the barrel, decreasing with increasing distance from the pipe inlet, characterized in that the length of the pipe is continuously changed from a high pressure to the formation of the various pressure ranges, at high pressure, highly viscous liquid is flowed through in the direction of the pipe outlet. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein von der Innenwand des Rohres und konzentrisch im Rohrinneren angeordneter Metalleinsatzblöcke (21 bis 25) gebildeter ringförmiger Raum von der bei hohen Drücken hochviskosen Flüssigkeit durchflossen wird, wobei durch die Weite des Ringspaltes die örtliche Druckbelastung eingestellt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that only one of the inner wall of the pipe and metal insert blocks (21 to 25) arranged concentrically inside the pipe annular space flowed through by the liquid, which is highly viscous at high pressures the local pressure load is set by the width of the annular gap. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Weite des Ringspaltes die Bemessung der Einsatzblöcke an einem mit Druckmeßanzapfungen (P₄, P₅, P₆) versehenem Versuchsprototyp bestimmt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that to determine the width of the annular gap, the dimensioning of the insert blocks on a test prototype provided with pressure measuring taps (P ₄ , P ₅ , P ₆ ) is determined. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einpumpen der Druckflüssigkeit in das zu behandelnde Rohr ein Kompressor (16) dient, in dessen zu dem Rohr führenden Ausgangsleitung ein den Maximaldruck der eingepreßten Flüssigkeit begrenzendes Ventil (18) eingeschaltet ist, und daß dem Antriebsmotor (20) des Kompressors ein die Kompressorleistung in weiten Grenzen, z. B. im Verhältnis 1 : 6, einstellbarer Geschwindigkeitsregler (19) nachgeschaltet ist und daß der Ausgangsverschluß (26) des Rohres mit einem einen regelbaren und kontinuierlichen Abfluß der Druckflüssigkeit gestattenden Entspannungshahn (27) versehen ist und daß zur Regulierung ein mittels eines den Druckunterschied am Rohreingang und Rohrausgang aufrechterhaltenden Regelgerätes (31) gesteuerter Hilfsmotor (28) dient.4. Device for performing the method according to claim 1 to 3, characterized in that that for pumping the hydraulic fluid into the pipe to be treated Compressor (16) is used, in its outlet line leading to the pipe a maximum pressure the injected liquid limiting valve (18) is switched on, and that the drive motor (20) of the compressor on the compressor performance within wide limits, z. B. in proportion 1: 6, adjustable speed controller (19) is connected downstream and that the outlet closure (26) of the tube with a one adjustable and relief valve (27) allowing the pressure fluid to flow off continuously is provided and that a means of regulating the pressure difference at the pipe inlet and Pipe outlet maintaining control device (31) controlled auxiliary motor (28) is used. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder zwei regelbare Zeitverzögerungsglieder (54) z. B. zwischen dem Regelgerät (31) und dem Hilfsmotor (28) angeordnet sind, welche der hohen Viskosität der Flüssigkeit sowie der Trägheit der verschiedenen Verbindungsglieder angepaßt sind (Fig. 2).5. Apparatus according to claim 4, characterized in that one or two controllable time delay elements (54) e.g. B. between the control device (31) and the auxiliary motor (28) are arranged, which of the high viscosity Liquid and the inertia of the various links are adapted (Fig. 2). 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Regelgerät mit zwei durch den Eingangs- bzw. Ausgangsdruck beaufschlagten Kolben (32,33), deren Querschnitte im umgekehrten Verhältnis zu den einwirkenden Drücken stehen, wobei jeder Kolben gelenkig mit je einem Ende eines zweiarmigen Steuerhebels (34) verbunden ist, der beim Ansprechen des Gerätes die elektrischen Kontakte (36, 37) zum Einschalten des Hilfsmotors (28) betätigt.6. The device according to claim 4, characterized by a control device with two through the The piston (32, 33) applied to the input or output pressure, the cross-sections of which are reversed Relation to the acting pressures are, with each piston articulated with one each The end of a two-armed control lever (34) is connected to the electrical contacts (36, 37) actuated to switch on the auxiliary motor (28). 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgerät Kolben mit gleichem Querschnitt aufweist und daß diese Kolben gelenkig mit einem zweiarmigen Hebel verbunden sind, dessen Armlängen sich wie die auf die Kolben einwirkenden Drücke verhalten.7. Apparatus according to claim 4, characterized in that the control device with pistons has the same cross-section and that this piston is articulated with a two-armed lever are connected, the arm lengths of which behave like the pressures acting on the pistons. 8. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Kolben und/oder die Armlängen der Hebel zu den Drücken in keinem bestimmten Verhältnis stehen und daß über jedem Kolben eine regelbare, das Gleichgewicht bewirkende Feder angeordnet ist.8. Device according to claim, characterized in that that the cross-sections of the pistons and / or the arm lengths of the levers to the Pressures are in no specific relationship and that above each piston an adjustable, that Equilibrium causing spring is arranged. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Kontakte (36, 37) des Regelgerätes ein Relais mit zwei von elektrischen Manometern (2,53) gesteuerten Wicklungen oder elektromagnetischen Tauchkernen dient (Fig. 5).9. Apparatus according to claim 6, characterized in that for actuating the contacts (36, 37) of the control device a relay with two electric pressure gauges (2.53) controlled Windings or electromagnetic plunger cores is used (Fig. 5). 10. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylindern des Regelgerätes, in denen sich die Kolben (32, 33) bewegen, zwischen dem Druckflüssigkeitseintritt und dem Kolben ein Schutzraum (42) angeordnet10. Apparatus according to claim 4 to 6, characterized in that in the cylinders of the Control device, in which the pistons (32, 33) move, between the pressure fluid inlet and a protective space (42) arranged on the piston ist, der mit einer hochviskosen Flüssigkeit, z. B. Rizinusöl, gefüllt ist, die jedes Ausfließen der aus dem behandelten Rohr kommenden Druckflüssigkeit an den Kolben (32, 33) verhindert, wobei zur Verhinderung der Vermischung der beiden Flüssigkeiten ein freier, mit Segmenten oder Kreisringdichtungen (44) versehener Kolben (43) dient und zum Füllen des Schutzraumes eine besondere Öffnung (45) vorgesehen ist (Fig. 4).is that with a highly viscous liquid, e.g. B. castor oil, which is filled with any leakage of the the treated pipe prevents pressure fluid coming to the piston (32, 33), with the Prevention of the mixing of the two liquids a free, with segments or circular ring seals (44) provided piston (43) is used and a special one to fill the protective space Opening (45) is provided (Fig. 4). 11. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung der Reibung der Kolben (32, 33) durch ständiges Schwingen um ihre Achsen ein von einem kleinen Hilfsmotor (46) angetriebener Exzenter (47) dient.11. The device according to claim 4 to 6, characterized characterized in that to eliminate the friction of the piston (32, 33) by constant An eccentric (47) driven by a small auxiliary motor (46) is used to swing around their axes. In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 602 690.Considered publications:
French patent specification No. 602 690. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©208 518/283 2.62© 208 518/283 2.62