CH622973A5

CH622973A5 -

Info

Publication number: CH622973A5
Application number: CH1161676A
Authority: CH
Inventors: Francis Joseph Fuchs Jr
Original assignee: Western Electric Co
Priority date: 1975-09-12
Filing date: 1976-09-13
Publication date: 1981-05-15
Also published as: GB1519414A; HU176731B; NO763072L; NZ181945A; AT363895B; IE44536B1; NO146229C; ES451401A1; HK73079A; JPS5432751B2; DE2640746A1; NL7610018A; IE44536L; PH16476A; NO146229B; FR2336193B1; NL168728C; ZA765436B; PL122922B1; IN147383B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.

Verfahren und Vorrichtung zur mehr oder weniger kontinuierlichen Verformung eines Werkstückes in der Form eines Stranges oder einer Stange sind vielfach bekannt, so beispielsweise aus den US-PS 2 642 280, 2 696 907, 2 736 425, 3 113 676, 3 415 088, 3 417 589, 3 423 983, 3 434 320, 3 440 849, 3 449 935, 3 526 115 und 3 765 216 sowie der SU-PS (Erfindungsschein) 176 229 (1966).

In den US-PS 3 667 267 bzw. US-Re-PS 28 373, 3 731 509, 3 738 138 und 3 738 145 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen ständigen Extrusion eines Stranges oder einer Stange unbestimmter Länge erläutert, wobei die viskose Zugkraft von viskosen Flüssigkeitskreisläufen benutzt wird, die in Abschnitten entlang der Oberfläche der Stange strömen und so Spannungen in der Stange aufbauen und die Stange durch eine Extrusionsmatrize fördern.

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

622 973

Aus der US-PS 3 696 652 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Extrusion eines Stranges oder einer Stange unbestimmter Länge bekannt, wobei eine erste, an die Oberfläche der Stange anlegbare Spannbacke und ein die Stange aufnehmendes und verformendes Verformungsmittel gegeneinander und gegen eine stationäre zweite Spannbacke bewegbar sind, die an der Oberfläche der Stange anliegt, um so eine gewünschte Relativgeschwindigkeit zwischen der Stange und dem Verformungsmittel zu erzielen.

Aus der weiteren US-PS 3 740 985 bzw. US-Re-PS 28 795 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen ständigen Extrusion eines Stranges oder einer Stange unbestimmter Länge mittels eines Verformungsmittels bekannt, wobei mehrere Züge von Greifelementen an der Oberfläche der Stange angreifen und diese durch das Verformungsmittel fördern, wobei in der Stange ausgehend von einer Stelle in Förderrichtung vor dem Verformungsmittel bis zum Verformungsmittel Spannungen aufgebaut werden. Von diesem Konzept geht die vorliegende Erfindung im wesentlichen aus und schafft einen weiteren Entwicklungsschritt auf dem Gebiet der Strangextrusion.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem die Führung der Greifelemente besser und die Reibung im Streckenabschnitt zwischen der ersten und zweiten Station geringer ist als bei bekannten Vorrichtungen dieser Art.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 4 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine isometrische Gesamtdarstellung einer erfin-dungsgemässen Vorrichtung zur kontinuierlichen Extrusion einer Stange zur Erzeugung von Draht, wobei zur besseren Sichtbarmachung Teile weggebrochen sind,

Fig. 2 eine schematisch vereinfachte Teilansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1 vom linken Ende der Austrittsseite her gesehen,

Fig. 3 eine perspektivische schematische Ansicht zur Veranschaulichung der Bewegungsbahnen der vier Greifelementteile und der Bänder relativ zur Stange und zur Extrusions-matrize,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene und teilweise schematisch vereinfachte Seitenansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1,

wobei verschiedene Teile, wie beispielsweise die Antriebsritzel, zur Verbesserung der Übersichtlichkeit weggelassen sind,

Fig. 5 einen vergrösserten Querschnitt durch einen Teil der Vorrichtung,

Fig. 6 eine vergrösserte isometrische Teilansicht zur Veranschaulichung der die Stange umgebenden und beaufschlagenden Greifelementteilen, von Abschnitten der Druckplatten und der an den Aussenoberflächen der Greifelementteile liegenden Bänder, der Matrize und deren Düsenrohr, wobei die Darstellung um 45° gegenüber Fig. 1 gedreht ist, um bestimmte Einzelheiten klarer hervortreten zu lassen,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Kalibrier- und Einwachseinrichtung am rechten Ende, dem Eintrittsende, der Vorrichtung gemäss Fig. 1,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Innenfläche einer Druckplatte mit den daran vorgesehenen Dichtungen,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Aussenoberfläche der Druckplatte gemäss Fig. 8 mit den dort vorgesehenen Kühlkanälen,

Fig. 10 einen Querschnitt durch die Druckplatte gemäss Linie 10-10 in Fig. 9 und

Fig. 11 einen Querschnitt durch eine alternative Ausführung der Druckplatte.

Die in Fig. 1 insgesamt veranschaulichte Vorrichtung 10 kann zur kontinuierlichen dauernden Extrusion eines langgestreckten Werkstückes von unbestimmter, also unbegrenzter Länge wie etwa einer Stange 11 zur Bildung eines langgestreckten Produktes ebenfalls von unbestimmter und unbegrenzter Länge, wie eines Drahtes 12, verwendet werden.

Wie sich ergänzend zu Fig. 1 insbesondere aus den Fig. 3 bis 6 ergibt, weist die Extrusionsvorrichtung 10 vier Gruppen oder Züge von Greifelementteilen, nachstehend Greifelementquadranten 13 genannt, auf. Die Greifelementquadranten jedes Zuges können durch eine Anzahl von Ritzeln 14 in einer Endlosbahn 16 angetrieben werden, die teilweise durch einen geraden Längenabschnitt 17 und durch gebogene Führungsabschnitte 18 gebildet wird. Die Bahnen der vier Züge der Greifelementquadranten 13 laufen um die Stange 11 zusammen, die aus einer Kalibrier- und Einwachsanordnung 19 (vgl. Fig. 4) am eintrittsseitigen Ende 20 der Vorrichtung 10 austritt, so dass aufeinanderfolgende Sätze von vier Greifelementquadranten 13, und zwar einem Quadranten von jedem Zug, zur Bildung einer Folge von Greifelementen 21 (vgl. Fig. 3 und 6) zusammenarbeiten, welche aufeinanderfolgende Abschnitte der Oberfläche der eingewachsten Stange umgeben. Die Greifelemente 21 dienen in der weiter unten noch näher erläuterten Weise zur Förderung der eingewachsten Stange 11 in einer X-Richtung durch eine Extrusionsmatrize 22 mit einem Düsenrohr 23, wobei der durch die Extrusion gebildete Draht 12 am Austrittsende 24 der Vorrichtung 10 austritt. Die zusammenarbeitenden Greifelementquadranten 13 laufen in Förderrichtung hinter der Extrusionsmatrize 22 wieder auseinander und werden entlang der zugehörigen Endlosbahnen 16 gefördert. Die Aufeinanderfolge der Greifelemente 21 zwischen der Eintrittsseite 20 und der Austrittsseite 24 bildet eine kontinuierliche bewegte Druckkammer, die im Ergebnis eine mit dem Längenabschnitt der Stange 11 in der Vorrichtung bewegte Endloswand aufweist.

Die Vorrichtung 10 soll nachfolgend insbesondere anhand der Fig. 1, 5 und 6 näher erläutert werden. Es ist ein Block 26 mit einer im wesentlichen quadratischen mittleren Öffnung 27 vorgesehen, welche sich in Längsrichtung des Blockes 26, also in X-Richtung, von dem Eintrittsende 20 zum Austrittsende 24 der Vorrichtung erstreckt. Die Öffnung 27 ist über den grössten Teil ihrer Länge durch zwei ebene, parallele, einander gegenüberliegende Wände 28 und zwei ebene, parallele, einander gegenüberliegende Wände 29 begrenzt.

Vier Hydraulikantriebe 31, die vorzugsweise zu einem einheitlichen Antrieb von einer gemeinsamen, nicht näher dargestellten Druckmittelquelle aus zusammengeschaltet sind, sind am Block 26 in einer gemeinsamen, senkrecht zur X-Richtung liegenden Ebene in der Nachbarschaft des Eintrittsendes 20 der Vorrichtung 10 gelagert. Eine Anzahl zusätzlicher Sätze von jeweils vier Hydraulikantrieben, z.B. der Antriebe 32, 33 und 34, die ebenfalls für einen einheitlichen Antrieb von einer gemeinsamen, nicht näher dargestellten Druckmittelquelle aus zusammengeschaltet sind, sind am Block 26 in parallelen, je zur X-Richtung senkrechten Ebene in der Nachbarschaft der Antriebe 31 gelagert. Vier weitere Hydraulikantriebe 35, die vorzugsweise ebenfalls als Einheit von einer gemeinsamen, nicht näher dargestellten Druckmittelquelle aus angetrieben werden, sind am Block 36 in einer gemeinsamen, senkrecht zur X-Richtung liegenden Ebene in der Nachbarschaft des Austrittsendes 24 der Vorrichtung gelagert. Die Hydraulikantriebe 31, 32, 33, 34 und 35 arbeiten vorzugsweise umkehrbar, so dass sie im Bedarfsfalle als Pumpen benutzt werden können. Jeder Hydraulikantrieb 31, 32, 33, 34 oder 35 weist eine Ausgangswelle 36 (vgl. Fig. 5) auf, die drehbar in Lagern 37 in einer Bohrung 38 des Blocks 28

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

622 973

4

gelagert sind. Jede Welle 36 trägt ein Ritzel 14, dessen Zähne sich in die mittlere Öffnung 27 im Stossbereich zwischen zwei benachbarten Wänden 28 und 29 erstrecken.

Wie aus den Fig. 3, 5 und 6 ersichtlich ist, ist jeder Greifelementquadrant 13 im wesentlichen prismenförmig ausgebildet, wobei die Querschnittsform in einer senkrecht zur X-Richtung liegenden Y-Z-Ebene im wesentlichen ein rechtwinkliges gleichschenkliges Dreieck mit den beiden gleichen Seiten 41 und 42 und der Grundseite 43 bildet. Jedes Greifelement 21 wird durch vier solcher Greifelementquadranten 13, nämlich je einen aus einem der Züge, gebildet, wobei die Greifelementquadranten entlang ihrer Seiten 41 und 42 aneinandergelegt sind. Wenn die vier Greifelementquadranten 13 so zur Bildung eines Greifelementes 21 zusammengeführt sind, so erstreckt sich eine Öffnung 44 durch die Mittelachse des Greifelementes senkrecht zur Y-Z-Ebene in dem Bereich, in dem die rechten Winkel der vier zusammengeführten gleichschenkligen Dreiecke aneinanderliegen. Die Grösse und Form der mittleren Öffnung 44 ist eng der Grösse und der Form der eingewachsten Stange 11 angepasst.

Vorzugsweise ist an jedem Greifelementquadranten 13 in dem die mittlere Öffnung 44 umgebenden Bereich eine Druckfläche 45 vorgesehen. Diese Druckflächen 45 ergeben eine innige Berührung zwischen benachbarten Greifelementen 21 um die eingewachsten Stange 11 herum und bilden eine Berührungsfläche von begrenzter Grösse, so dass jegliche Hochdruckflüssigkeit, die in die seitlichen Berührungsflächen eindringt, nur eine begrenzte Kraft in Richtung auf eine Trennung benachbarter Greifelemente in der X-Richtung aufbringen kann.

Entlang benachbarter Ecken der Greifelementquadranten 13, die nicht an der mittleren Öffnung 44 liegen, also entlang der Ecken, wo eine der Seiten 41 oder 42 an die Grundseite 43 des gleichschenkligen Dreiecks anschliesst, ist eine sich senkrecht zur Y-Z-Ebene erstreckende Reihe von Zähnen 46 vorgesehen. Die quer zur Förderrichtung gemessene Breite jedes Zahnes 46 entspricht etwa der halben Breite der Zähne der Ritzel 14. Wie in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht ist, ist die Anordnung dabei so getroffen, dass die Reihe der Zähne 46 entlang einer Seite 41 eines Greifelementquadranten 13 und die Reihe der Zähne 46 entlang der benachbarten Seite 42 des benachbarten Greifelementquadranten 13 Seite an Seite liegen. Die Zähne 46 an benachbarten Ecken zweier benachbarter Greifelementquadranten 13 werden somit gleichzeitig durch ein gemeinsames Ritzel 14 beaufschlagt und als Einheit angetrieben, so dass das Ritzel zur Verriegelung der Quadranten gegeneinander während ihrer Förderung durch die Öffnung 27 im Block 26 dient, um zu vermeiden, dass irgendwelche Relativbewegungen der Greifelementquadranten 13 in der X-Richtung auftreten. Zusätzliche Hydraulikantriebe und Ritzel können zum Antrieb der vier Züge von Greifelementquadranten 13 entlang der geraden Längenabschnitte 17 und/oder der gebogenen Abschnitte 18 ausserhalb des Blocks 26 eingesetzt werden, während in den geraden Längenabschnitten 17 der Bahn geeignete Schaber oder Abstreifer zur Entfettung oder Entwachsung der Greifelementquadranten vorgesehen sein können.

Vier vorzugsweise quadratförmige Öffnungen 47 erstrek-ken sich durch jedes Greifelement 21 senkrecht zur Y-Z-Ebene an geringfügig radial von den Zähnen 46 aus nach innen in Richtung auf die mittlere Öffnung 44 liegenden Stellen. Jede quadratförmige Öffnung 47 ist durch zwei einander zugewandte V-förmige Nuten in einer Seite eines Paares benachbarter Seiten 41 und 42 benachbarter Greifelementquadranten gebildet. Die quadratförmigen Öffnungen 47 sind so dimensioniert, dass sie eng den Aussenabmessungen von vier Führungselementen 48 angepasst sind, welche sich in X-Richtung durch die Öffnung 27 im Blick 26 zwischen dem Eintrittsende 20 und dem Austrittsende 24 der Vorrichtung 10 erstrecken, so dass eine präzise Ausrichtung und Positionierung der Greifelemente 21 während ihres Durchlaufes durch die Öffnung 27 mittels der Führungselemente 48 gewährleistet ist. Zusätzliche Führungselemente 49 (vgl. Fig. 2 und 4) können mit den geraden Längenabschnitten 17 und den gebogenen Abschnitten 18 der Führungsbahn zusammenarbeiten, um die einzelnen Greifelementquadranten 13 entlang der Endlosbahnen 16 ausserhalb des Blockes 26 anhand der V-förmigen Nuten entlang den Seiten 41 und 42 der Quadrante zu führen.

Vier Druckplatten 51 (vgl. Fig. 6) erstrecken sich entlang der Wände 28 und 29 der Öffnung 27 im Block 26 radial ausserhalb der Greifelementquadranten 13 vom Eintrittsende 20 zum Austrittsende 24 der Vorrichtung 10. Jede Druckplatte 51 erstreckt sich seitlich quer über die gesamte Wand 28 oder 29 zwischen den benachbarten Verbindungsbereichen 39. Eine Anzahl von Kühlkanälen 52 (vgl. Fig. 9) erstreckt sich entläng einer Aussenfläche 53 der Druckplatte in der Nachbarschaft der zugeordneten Wand 28 oder 29 und dient zur Ermöglichung einer Kühlmittelzirkulation aus einer nicht näher dargestellten Kühlmittelquelle. Eine Dichtanordnung 54 (vgl. Fig. 8) ist an einer Innenfläche 56 der Druckplatte vorgesehen. Wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich ist, weist die Dichtanordnung 54 eine Anzahl von inneren Dichtungsringen 57 auf, die durch äussere Dichtungsringe 58 umgeben sind.

Vier Endlosbänder 59 (vgl. Fig. 3 und 6) erstrecken sich durch die Öffnung 27 im Block 26 entlang den Innenflächen 56 der Druckplatten 51. Die Endlosbänder bestehen aus einem Werkstoff wie beispielsweise einer Stahllegierung, die hohen Drücken, Temperaturen und Reibungskräften widerstehen kann. Jedes Band 59 erstreckt sich in X-Richtung entlang aufeinaderfolgender Grundlinienabschnitte 43 eines Zuges der Greifelementquadranten 13 und überdeckt vorzugsweise im wesentlichen die gesamte Breite zwischen den Zähnen 46 in der Nachbarschaft der Seiten 41 und 42 jedes Quadranten im Zug. Die Anordnung ist so getroffen, dass vier Bänder 59 durch Reibungsmitnahme angetrieben werden, wenn die Greifelementquadranten 13, von denen jeder in einer Endlosbahn umläuft, im wesentlichen einer der vier Endlosbahnen 16 der Greifelementquadrante 13 folgen, wobei jedoch ausserhalb des Blockes 26 vorzugsweise eine Trennung der Umlaufbahn der Bänder 59 von der Endlosbahn 16 erfolgt, so dass eine verbesserte Kühlung sowohl der Bänder als auch der Greifelementquadranten erfolgen kann. Die endlosen Bänder 59 dienen zur Weiterleitung von Greif- oder Spanndruck von den stationären Druckplatten 51 zu den beweglichen Greifelementquadranten 13, wobei die Bänder sich zusammen mit den Quadranten durch den Block 26 bewegen. Die Bänder 59 weisen leicht austauschbare Verschleissoberflächen zwischen den Druckplatten und den Greifelementquadranten auf. Eine geeignete Einrichtung zum Einwachsen der Bänder 59 kann an irgendeinem geeigneten Abschnitt der Umlaufbahnen der Bänder, beispielsweise im Bereich des geraden Längenabschnittes 17, angeordnet werden.

Greif- oder Spanndruck kann mittels eines Hochdruck-fluids, beispielsweise eines Schmiermittels wie Fett, auf die Endlosbänder aufgebracht werden, wofür das Fluid von einer nicht näher dargestellten Quelle über eine Anzahl von Druckmittelkanälen 61 (vgl. Fig. 6) im Block 26 und eine Anzahl von zusätzlichen Druckmittelkanälen 62 (vgl. Fig. 8 und 10) durch die Druckplatten 51 zugeführt werden kann, die mit Dichtanordnungen 54 in Verbindung stehen. Das Kühlmittel und das Hochdruckfluid können durch bekannte Dichtmittel voneinander getrennt werden. Die Anordnung ist aber vorzugsweise so getroffen, dass der Fluiddruck vom Eintrittsende 20 der Vorrichtung 10 aus in Richtung auf das Austrittsende 24, also in Förderrichtung der eingewachsten Stange 11, in jedem der aufeinanderfolgenden Druckmittelkanäle 62 und jedem der

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

622 973

aufeinanderfolgenden inneren Dichtungen 57 in der X-Richtung anwächst. Die Aussendichtungen 58 haben sich als vorteilhaft zur Bildung einer zwischengeschalteten Druckzone zwischen den inneren Dichtungen 57 und dem Umgebungsbereich der Dichtanordnungen 54 erwiesen, wodurch jegliche Tendenz für eine Leckströmung des Hochdruckfluids vermindert wird.

Eine alternative Dichtanordnung ist in Fig. 11 veranschaulicht, die ebenfalls bei der erfindungsgemässen Vorrichtung eingesetzt werden kann und zusätzlich Dichtanordnungen an den Aussenflächen 53 der Druckplatten 52 aufweist. Innere Kühlkanäle 52' ersetzen dabei die Kühlkanäle 52. Die Anord- ' nung ist so getroffen, dass zusätzliche Dichtungen 58' an den Aussenflächen 53 der Druckplatten 51 grössere Flächenbereiche einschliessen als die Dichtungen 58 an den Innenflächen 56. Als Folge hiervon werden die Druckplatten radial nach innen in feste Anlage an die Greifelementquadranten 13 gedrückt, wenn Hochdruckfluid in die Druckmittelkanäle 61 und 62 eingelassen wird. Dies führt dazu, dass die Druckplatten 51 ihre Ränder gegen die Ränder der Zähne 46 auf den Greifelementquadranten 13 pressen, so dass jegliche Kipptendenz der Quadranten um die Achse der Stange 11 unterdrückt wird.

Es ist bekannt, dass viele Metalle und andere Werkstoffe ihre Duktilität erhöhen oder ein erhöhtes Formänderungsvermögen ohne Bruch aufweisen, wenn sie unter hohen Druck gesetzt werden. Dieses Phänomen ist bekannt als «Bridgam Effect» und ist in der Veröffentlichung «Large Plastic Flow and Fracture» von P. W. Bridgman, veröffentlicht durch McGraw Hill (New York, 1952), erläutert. Die vorliegende Erfindung eignet sich ganz besonders zu einer Extrusion der Stange 11 unter derartig hohen Drücken. Wenn beispielsweise die Stange 11 aus Aluminium besteht, so kann die Vorrichtung 10 so ausgelegt sein, dass der Druck auf die Stange 11 in der Nachbarschaft der Matrize 22 in der Grössenordnung von 10 500 bar (150 000 psi) liegt, während bei einer Stange 11 aus Kupfer die Vorrichtung 10 so ausgelegt sein kann, dass der Druck auf die Stange 11 in der Nachbarschaft der Matrize 22 in der Grössenordnung von 17 500 bar (250 000 psi) liegt. Diese Drücke liegen weit oberhalb der entsprechenden Fliessoder Streckgrenzen von Aluminium bzw. Kupfer und erhöhen so die Duktilität oder das Formänderungsvermögen ohne Bruch dieser Werkstoffe.

In Fig. 7 ist die Kalibrier- und Einwachsanordnung 19 veranschaulicht, die eine Kalibriermatrize 63 in Förderrichtung vor einer Einwachskammer 64 aufweist. Ein geeignetes, Schubkräfte übertragendes Medium 66 wird kontinuierlich von einer nicht näher dargestellten Quelle in die Kammer 64 eingeführt. Das Schubkräfte übertragende Medium bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sollte eine hohe Viskosität und eine hohe Scherfestigkeit aufweisen, eine Schmierung der Matrizen 22 und 63 ermöglichen, die Stange 11 gut benetzen und nur geringe Viskositätsschwankungen gegenüber Druck, Temperatur und Schubzahl aufweisen. Ein solches Medium ist ein viskoses Fluid und Beispiele hierfür sind etwa Bienenwachs oder Polyäthylenwachs. Die Bezeichnung «Wachs» im vorliegenden Zusammenhang dient somit zur Bezeichnung eines derartigen, Schubkräfte übertragenden Mediums.

Die Kalibrier- und Einwachsanordnung 19 weist weiterhin einen Schaber 67 am Eingang zur Anordnung 19 und einen Abstreifer 68 zur Entfernung von Überschusswachs von der Stange 11 in Förderrichtung hinter der Einwachskammer 64 sowie zugehörige Gehäuse- und Stützteile auf. Eine Anzahl von Kanälen 69 erstreckt sich durch die Kalibriermatrize 63 von der Einwachskammer 64 aus in eine kleine Eintrittskammer 71, um eine Schmiermittelbeschichtung mit Wachs 66 auf der Stange 11 während der Kalibrierung oder ersten Durchmesserreduktion zu erhalten.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. beim Betrieb der Vorrichtung wird zunächst ein kopfseitiger Längenabschnitt der Stange 11 von vorzugsweise vermindertem Radius zur Erleichterung der Einführung durch die Matrizen 22 und 63 zunächst von Hand in X-Richtung aus einem nicht näher dargestellten Speicher in die Kalibrier- und Einwachsanordnung 19 eingeführt, sodann in die Öffnung 27 im Block 26 und dort in den Bereich, in dem die vier Züge der Greifelementquadranten 13 zur Bildung der Greifelemente 21 zusammenlaufen. Bei dem Durchgang durch die Einwachskammer 64 wird der kopfseitige Längenabschnitt der Stange 11 mit einer Beschichtung aus Wachs 66 versehen.

Wenn der kopfseitige Anfangsabschnitt der Stange ausreichend weit in die mittlere Öffnung 44 zwischen einigen der Greifelemente eingeführt worden ist, so werden die verschiedenen Hydraulikantriebe 31, 32, 33, 34 und 35 in Betrieb gesetzt und drehen die zugeordneten Ritzel 14. Es ist von Vorteil, wenn bestimmte der Hydraulikantriebe, wie etwa die Antriebe 35, reversibel arbeiten, so dass sie als Pumpen arbeiten, um einen ausreichenden Gegèndruck in Förderrichtung hinter der Matrize 22 zu erhalten, um die Greifelementquadranten 13 jedes Zuges in der X-Richtung aneinanderzu-drücken und so zu vermeiden, dass Wachs 66 zwischen die Quadranten eindringt. Eine solche Umkehrung der Antriebe 35 kann mit einer Verbindungsschaltung der als Pumpe laufenden Antriebe 35 mit bestimmten Antrieben 31, 32, 33 oder 34 verbunden werden, so dass die als Pumpe arbeitenden Antriebe 35 zugeordneten Motoren 31, 32, 33 oder 34 antreiben oder im Antrieb unterstützen.

Die vier Züge der Greifelementquadranten 13 werden durch die drehenden Ritzel 14 entlang der Endlosbahn 16 gefördert, wobei die Greifelemente 21, welche die eingewachste Stange 11 umgeben, eine Tendenz zum Ergreifen und Ziehen der eingewachsten Stange bei ihrer Bewegung in der X-Richtung aufweisen. Die Greifelemente werden bei ihrer Bewegung durch Zusammenarbeit der Führungselemente 48 und der Wände der Öffnungen 47 geführt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der verschiedenen Züge von Greifelementquadranten 13 durch den Block 16 ist durch die Verriegelung gleichförmig gehalten, die durch jedes Ritzel 14 an den Zähnen 46 entlang benachbarten Aussenseiten zweier benachbarter Greifelementquadranten erzeugt wird. Auf diese Weise ist jede Relativbewegung der Quadranten innerhalb der Öffnung 27 im Block 27 in Block 26 vermieden.

Wenn jedes neue Element der Stange 11 in X-Richtung auf das Eintrittsende 20 der Vorrichtung 10 zuläuft, so trifft es zunächst auf den Schaber 67 (vgl. Fig. 7) beim Eintritt in die Kalibrier- und Einwachsanordnung 19. Der Schaber dient zur Entfernung von Oberflächenverschmutzungen wie Staub oder Schmutz von dem einlaufenden Stangenelement. Das Stangenelement erhält dann eine erste Wachsbeschichtung in der kleinen Eintrittskammer 71 und erhält eine erste Querschnittsreduktion beim Durchlauf durch die Kalibriermatrize 63, wird sodann in der Einwachskammer 64 neu eingewachst und erhält schliesslich eine Wachsummantelung der gewünschten Dicke durch den Abstreifer 68, wenn das Stangenelement aus der Kalibrier- und Einwachsanordnung 19 austritt und in die mittlere Öffnung 27 im Block 26 eintritt. Die Grösse und Form des eingewachsten Elementes der Stange 11 entspricht nun sehr eng der Grösse und Form der mittleren Öffnung 44, welche sich in X-Richtung durch den Mittelteil der aneinander anliegenden Greifelemente 21 erstreckt.

Ein Teil der Stange 11 gelangt nun in den Bereich, in dem die vier Züge der Greifelementquadranten 13 zusammenlaufen. Ein Satz von vier weitergeförderten Quadranten gelangt dabei in gegenseitige Anlage und bildet ein Greifelement 21, welches den eingewachsten Stangenteil umschliesst. Die vier Bänder 59 liegen dabei an den Grundlinien 43 der vier das

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

622 973

6

Greifelement 21 bildenden Greifelementquadranten 13 an, werden durch Reibungsmitnahme mit den Quadranten mitgefördert und dienen zur Übertragung des Greif- oder Spanndruckes von den vier stationären Druckplatten 51 her auf die Quadranten. Schubkräfte werden in X-Richtung auf den Stangenteil übertragen, so dass dieser mit dem Greifelement in Richtung auf die Matrize 22 mitläuft bzw. mitgezogen wird. Gleichzeitig wachsen die durch die Greifelementquadranten 13 aufgebrachten radialen Druckkräfte mit der Weiterbewegung der Greifelemente in X-Richtung an, da in den aufeinanderfolgenden Kanälen und den aufeinanderfolgenden inneren Dichtungsringen 57 der Dichtanordnungen 54 der Druckplatten 51 zunehmend höhere Fluiddrücke herrschen. Auf diese Weise baut sich der durch die Waschbeschichtung auf das Stangenelement einwirkende Druck in Förderrichtung vor der Matrize 22 so stark auf, dass die Duktilität des Stangenteiles wesentlich erhöht wird, wonach das Stangenteil durch die Matrize 22 geführt wird und hydrostatisch zur Erzeugung eines Abschnittes des Drahtes 12 extrudiert wird. Das dem so erzeugten Drahtabschnitt zugeordnete Greifelement 21 läuft in seiner Lage um den Drahtabschnitt herum bis zu einer Stelle in Förderrichtung hinter der Matrize 22 mit. An dieser Stelle laufen die vier einzelnen Greifelementquadranten 13 auseinander, wobei jeder seiner eigenen Endlosbahn 16 zurück zum Eintrittsende 20 der Vorrichtung 10 folgt, wo erneut die s Zusammenführung mit den anderen drei Quadranten erfolgt, um einen weiteren Teil der einlaufenden Stange 11 aufzunehmen.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So io ist klar, dass für die Extrusion oder sonstige Verformung der Stange oder irgendeines anderen langgestreckten Werkstückes von kreisförmigem oder anderem Querschnitt auch andere Ausführungsformen eingesetzt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können beispielsweise 15 weniger oder mehr als vier Züge der Greifelementteile verwendet werden, die in Endlosbahnen umlaufen und unter Bildung der Greifelemente zur Förderung des langgestreckten Werkstückes unbestimmter Länge zusammenarbeiten, welches in ein langgestrecktes Produkt unbestimmter Länge verformt 20 werden soll.

s

4 Blatt Zeichnungen

Claims

622 973

2

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum kontinuierlichen Verformen eines langgestreckten Werkstückes zur Herstellung eines langgestreckten Produktes unbestimmter Länge, wobei mehrere Züge von Greifelementteilen (13) längs endlosen Bahnen (16) bewegt werden, die so angeordnet sind, dass an einer ersten Station je ein Greifelementteil jedes Zuges zum Bilden eines Greifelementes (21) zur Umfassung des Werkstückes zusammengefügt werden, die das Greifelement bildenden Greifelementteile zu einer im Bereich eines Verformungsmittels befindlichen zweiten Station gefördert werden, und die Innenflächen aller zu den Greifelementen zusammengefügten Greifelementteile eine sich zwischen der ersten und zweiten Station erstreckende Kammer (44) bilden, gekennzeichnet durch Vorwärtsbewegen von an den den Innenflächen gegenüberliegenden Aussenflä-chen der Greifelementteile anliegenden endlosen Bändern (59), von denen je eines einem der Züge zugeordnet ist, von der ersten zur zweiten Station, Ausüben eines Druckes über das jeweils zugeordnete Band in Richtung der Kammer auf alle Greifelementteile, die sich zwischen der ersten und zweiten Station befinden, zum Aussetzen des in der Kammer befindlichen Werkstückes einer Druckbeanspruchung, wodurch das Werkstück erfasst, gepresst und kontinuierlich von der ersten zur weiten Station gegen das Verformungsmittel bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Antriebsglied (14) von einer Mehrzahl von Antriebsgliedern an einander zugeordneten Greifelementteilen benachbarter Züge angreift und dass alle Antriebsglieder zum Bewegen der Züge als Einheit gleichzeitig betätigt werden, derart, dass eine Bewegung der Kammerwände von der ersten zur weiten Station erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von endlosen Bändern, von denen jedes einem anderen Zug der Greifelementteile zugeordnet ist, mit den zwischen der ersten Station und der zweiten Station geförderten Zügen der Greifelementteile mitgefördert wird, und dass auf die endlosen Bänder so viel Druck aufgebracht und durch die endlosen Bänder den Greifelementteilen mitgeteilt wird, dass in dem mitbewegten langgestreckten Werkstück ein von der ersten zur zweiten Station hin ansteigender Druck -spannungsradient erzeugt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Matrize (22), kontinuierlich beweglichen Zügen von Greifelementteilen (13), die Greifelemente (21) bilden, wobei die Greifelementteile in jedem der Züge an einer ersten Station vor der Matrize zum Bilden einer Kammer (44), deren Wände beweglich sind, zusammengeführt, an einer zweiten Station nach der Matrize auseinandergeführt werden und längs endlosen Bahnen (16) beweglich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zug der Greifelementteile (13) je ein endloses Band (59) zugeordnet und so angeordnet ist, dass es an den Greifelementteilen des zugeordneten Zuges zwischen der ersten und zweiten Station anliegt, dass jedes endlose Band (59) die Greifelementteile (13) des zugeordneten Zuges an der die Kammerwand bildende Fläche gegenüberliegenden Aussenflächen (43) berührt und dass Druckplatten (51) zum Anpressen des endlosen Bandes an die Aussenflächen der Greifelementteile (13) vorhanden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch axiale Antriebseinrichtungen (14, 31, 36) mit gemeinsamen Antriebsmitteln (14), die zum Bewegen der Züge je an benachbarten Randbereichen der Greifelementteile (13) zweier benachbarter Züge angreifen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greifelementteil (13) eine Reihe Zähne (46) entlang wenigstens eines Umfangsbereiches aufweist und dass die genannten gemeinsamen Antriebsmittel Zahnräder (14) sind,

die gleichzeitig in die Zähne benachbarter Greifelementteile eingreifen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch Führungselemente (48), die sich wenigstens über einen Teil des Abstandes zwischen der ersten und zweiten Station erstrecken und gleichzeitig in Ausschnitte (47) in den Greifelementteilen (13) in zwei benachbarten Zügen eingreifen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Druckplatte (51) Druckmittelkanäle (62) aufweist, die mit einer Fläche des zugeordneten endlosen Bandes (59) an der den anliegenden Greifelementteilen (13) abgewandten Seite an einer Mehrzahl von im Abstand voneinander liegenden Stellen zwischen der ersten und zweiten Station in Verbindung stehen, und dass mehrere feststehende Dichtungsanordnungen (54) vorhanden sind, die am zugeordneten endlosen Band anliegen, eine Anzahl von im Abstand voneinander liegenden Bereichen umgeben und bei der Bewegung des endlosen Bandes entlang der Dichtung ein Ausströmen von unter Druck stehendem Fluid aus den von den Dichtungen umgebenden Bereichen verhindern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Dichtungsanordnungen (54) einen äusseren Dichtungsring (58) und eine Mehrzahl von inneren Dichtungsringen (57) aufweist, von denen wenigstens einer am zugeordneten endlosen Band (59) anliegt, welche inneren Dichtungsringe jeweils innerhalb des äusseren Dichtungsringes liegen und wenigstens einen der im Abstand voneinander liegenden Bereichen, in den einer der Durchtrittskanäle (62) mündet, entlang des anliegenden endlosen Bandes umgeben.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der äusseren Dichtungsringe (58) mehrere innere Dichtungsringe (57) umgibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der endlosen Bänder (59) sich zwischen den Zähnen (46) entlang gegenüberliegenden Seitenflächen des Greifelementteiles (13) quer über das zugeordnete Greifelement (21) erstreckt, dass jede Druckplatte (51) mehrere Druckmittelkanäle (62) aufweist, die auf jene Fläche des zugehörigen endlosen Bandes führen, welche Fläche der an den zugehörigen Greifelementteilen anliegenden Fläche gegenüberliegt, und dass jede Druckplatte (51) Dichtungsringe (57, 58) aufweist, welche die Durchtrittskanäle umgeben und an dem zugehörigen endlosen Band anliegen.