DE1248433B - Elektro-Stauchmaschine fuer stabfoermige Rohlinge - Google Patents

Description

DEUTSCHES ^Wti^ PATENTAMT

W|W DeutscheKl.: 49h-1

AUSLEGESCHRIFT — ™

Aktenzeichen: M 586611 b/49 h

1 248 433 Anmeldetag: 24. Oktober 1963

Auslegetag: 24. August 1967

Die Erfindung betrifft eine Elektro-Stauchmaschine für stabförmige Rohlinge, die durch einen im Rohling fließenden elektrischen Strom erhitzt werden, mit Amboß- oder Werkzeugplatte und Klemmbacken in einem die Knicklänge des Rohlings bei Stauchtemperatur überschreitenden freien Abstand sowie Stauch-Zylinderkolbenanordnung. Elektro-Stauchmaschinen für stabförmige, zum Stauchen durch ohmsche Wärme erhitzte Rohlinge sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Im allgemeinen sind sie bei vertikalem oder waagerechtem Aufbau des Maschinengestells und entsprechender Stauchrichtung mit Amboß- oder Werkzeugplatte einerseits und Klemmbacken andererseits für den stabförmigen Rohling ausgerüstet sowie mit einer Stauchzylinderkolbenanordnung versehen. Über Amboßplatte bzw. Werkzeugplatte und Klemmbacken sowie den Rohling wird der Stromkreis geschlossen, der die ohmsche Wärme für den Stauchvorgang in dem stabförmigen Rohling erzeugt. Beim Freiformstauchen wird der stabförmige Rohling durch Klemmbacken mit Führungselektrode gehalten und durch Ausübung einer Stauchkraft auf das freie, über die Klemmbacken hinausragende Stabende fest gegen die Amboßelektrode oder Amboßplatte angedrückt. Beim Einschalten des Heizstromes wird der zwischen den beiden Elektroden befindliche Teil des stabförmigen Rohlings vom Strom durchflossen, auf Schmiedehitze gebracht und durch die auf dem rückwärtigen Stangenende lastende Stauchkraft angestaucht. Der fortschreitenden Stauchung folgend schiebt sich das kalte Material nach. In dieser Weise setzt sich der Stauchvorgang kontinuierlich fort. Ähnlich arbeitet man, wenn nicht ein Freiform-Stauchen durchgeführt wird, sondern ein sogenanntes Gesenk-Stauchen verwirklicht werden soll. Dann wird die Amboßplatte durch eine Werkzeugplatte mit Werkzeug, dem Gesenk, ersetzt.

Die Leistung derartiger Stauchmaschinen ist nicht für alle Stauchaufgaben befriedigend. Sie kann jedoch durch schnellere Erwärmung des stabförmigen Rohlings verbessert werden. Dem sind allerdings bezüglich des Stromes durch die an den Elektroden auf das Werkstück übertragbaren Stromdichten Grenzen gesetzt. Die ebenfalls zu einer schnelleren Erwärmung führende Vergrößerung der Einspannlänge des Rohlings zwischen den Elektroden ist mit Schwierigkeiten verbunden, wenn unter Berücksichtigung der Stauchkraft die Knicklänge des auf Stauchtemperatur erhitzten Rohlings erreicht wird.

Es ist bekannt, den Rohling zwischen Elektroden-Klemmbacken fest einzuspannen und das An-Elektro-Stauchmaschine für stabförmige Rohlinge

Anmelder:

Maschinenfabrik Hasenclever A. G.,
Düsseldorf, Witzelstr. 55

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Helmut Dischler,
Neuss-Üdesheim

stauchen großer Köpfe od. dgl. durch Heranführen der Amboß- oder Werkzeugplatte gegen das Stangen-

ao ende dadurch zu ermöglichen, daß den Elektrodenklemmbacken Hilfsklemmbacken vorgelagert werden, die das Ausknicken des anzustauchenden Stabendes verhindern und, dem Fortgang des Stauchvorganges entsprechend, zur Freilegung des Rohlings nacheinander geöffnet werden. Dabei erfolgt jedoch die Erwärmung des Rohlings jeweils nur längs seiner zwischen Amboßplatte und der jeweils noch geschlossenen Hilfsklemmbacke liegenden freien Einspannlänge, die kleiner als seine Knicklänge ist. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt es nahe, den Rohling auch über eine Einspannlänge größer als die Knicklänge auf Stauchtemperatur zu erhitzen und das Ausknicken durch Hilfsbacken zu verhindern, die den Rohling quer zur Längsrichtung abstützen, wobei natürlich eine unzulässige Abkühlung des Rohlings durch diese Hilfsbacken in geeigneter Weise verhindert werden muß, indem etwa die Hilfsbacken aus schlecht wärmeleitendem Material bestehen oder ein Futter aus solchem Material aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektro-Stauchmaschine der eingangs genannten Art zur schnelleren Erwärmung des Rohlings so auszubilden, daß der Rohling über eine Länge eingespannt und erwärmt werden kann, die größer als seine Knicklänge bei Stauchtemperatur ist, ohne daß Maßnahmen zu seiner seitlichen Abstützung erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird nach einem ersten Vorschlag der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einem für die Erhitzung des Rohlings auf Stauchtemperatur ausreichendem Strom im Abstandsraum zwischen der

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Claims (2)

i 248 Amboß- bzw. Werkzeugplatte und den Klemmelektroden eine Einrichtung zur teilweisen Abkühlung des Rohlings außerhalb seiner Stauchstelle auf eine Temperatur vorgesehen ist, für die die Knicklänge des Rohlings dann größer ist. Zweckmäßig besteht die Einrichtung zur Abkühlung des Rohlings aus einer (z. B. den Rohling umgebenden) Kühlmittelbrause. Nach einem zweiten Vorschlag der Erfindung besteht aber auch die Möglichkeit, daß der Rohling nur auf eine unter Stauchtemperatur liegende Temperatur erhitzt wird, für die die Knicklänge dann ebenfalls größer ist, wenn im Abstandsraum zwischen der Amboß- bzw. Werkzeugplatte und den Klemmbacken eine Einrichtung zur Zusatzerwärmung der Stauchstelle des Rohlings auf Stauchtemperatur vorgesehen ist. Die Einrichtung zur Zusatzerwärmung besteht zweckmäßigerweise aus einer im Bereich des Stabendes angeordneten Induktionsspule. Schließlich kann die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe auch durch eine Kombination der zuvor beschriebenen Maßnahmen in der Weise gelöst werden, daß bei einem für die Erhitzung des Rohlings auf eine unter der Stauchtemperatur liegende Temperatur, für die die Knicklänge ebenfalls größer als bei Stauchtemperatur ist, im Abstandsraum zwischen der Amboß- bzw. Werkzeugplatte und den Klemmbacken Einrichtungen zur Zusatzerwärmung der Stauchstelle des Rohlings auf Stauchtemperatur und zur Abkühlung des Rohlings außerhalb der Stauchstelle auf eine Temperatur, bei der die zugehörige Knicklänge noch größer ist, vorgesehen sind. Nach der Erfindung kann somit das Werkstück über seine gesamte Einspannlänge mit einer Stromdichte beheizt werden, die zur Erzeugung der Stauchtemperatur zwar ausreicht, muß dann aber außerhalb seiner Stauchstelle gekühlt werden, so daß dort seine Temperatur bei der gewählten Einspannlänge gerade unterhalb der für Knickerscheinungen kritischen Temperatur liegt, oder das Werkstück wird nur mit einer Stromdichte beheizt, die bei der gewählten Einspannlänge gerade noch nicht zu einer für das Ausknicken kritischen Temperatur führt, wobei die zur vollen Stauchtemperatur fehlende Wärmeenergie jeweils nur im Stauchbereich zugeführt wird. Im Ergebnis wird trotz großer Einspannlänge die tatsächliche Knicklänge niemals überschritten, dennoch aber dem Rohling wegen der großen Einspannlänge in kurzer Zeit eine so große Wärmeenergie zugeführt, daß das beim Vorschub des Rohlings in den Stauchbereich eintretende Material nur noch einer geringen weiteren Erwärmung bedarf, um auf volle Stauchtemperatur zu kommen. Diese geringere weitere Erwärmung ist auch bei großen Vorschubgeschwindigkeiten ohne weiteres möglich, die eine ausreichend schnelle Erwärmung des Rohlings aus dem kalten Zustand nicht mehr zulassen würden. Dabei wird die dem Werkstück zur vollen Stauchtemperatur noch fehlende Wärme vom ohmschen Aufheizstrom geliefert, wenn der jeweils restlich aufzuheizende Werkstückbereich aus der Kühlzone austritt, oder die fehlende Wärme wird dem Werkstück über die Induktionsspule zugeführt. Im Ergebnis ist eine insgesamt schnellere Aufheizung und damit ein schnellerer Vorschub des Werkstückes mit entsprechender Leistungssteigerung der Stauchmaschine möglich. Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden, schematischen Zeichnung, die einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektro-Stauchmaschine horizontalen Aufbaus darstellt, ausführlicher erläutert. Die in der Zeichnung dargestellte Elektro-Stauchmaschine ist für stabförmige, zum Stauchen durch ohmsche Wärme erhitzte Rohlinge R eingerichtet und als Horizontal-Maschine ausgeführt. Die Erfindungsmerkmale lassen sich in entsprechender Weise jedoch auch bei einer vertikal arbeitenden Maschine verwirklichen. Das Maschinengestell ist im Ausführungsbeispiel nicht gezeichnet worden. Die Maschine ist ausgerüstet mit einer Amboßplatte 1 und Klemmbacken 2 für den stabförmigen Rohling R sowie einer Stauch-Zylinderkolbenanordnung 3. Amboßplatte 1 und Klemmbacken 2 bilden zugleich die Elektroden für den Stromkreis für die ohmsche Erwärmung, was durch das Widerstandszeichen W angedeutet sein soll. Die Gestaltung der Elektroden selbst ist grundsätzlich beliebig, im übrigen kann die Amboßplatte 1 auch durch eine Werkzeugplatte mit Gesenk od. dgl. ersetzt werden. Erfindungsgemäß ist der Abstand a zwischen Amboß- oder Werkzeugplatte 1 und Klemmbacken 2 auf ein die Knicklänge b des stabförmigen Rohlings R bei Stauchtemperatur übersteigendes, im Ausführungsbeispiel sogar beachtlich übersteigendes Maß vergrößert. In dem so vergrößerten Abstandsraum befinden sich Einrichtungen 4, 5 zur Zusatzerwärmung des Stabendes und/oder zur Abkühlung des übrigen Stabteils des Rohlings R. Die Einrichtung 4 zur Zusatzerwärmung der Stauchstelle besteht aus einer im Bereich des Stabendes angeordneten Induktionsspule. Die Einrichtung 5 zur Kühlung des übrigen Stabteils ist im Ausführungsbeispiel als Kühlmittelbrause ausgeführt. Diese kann auch den Stab vollständig umgeben. Die Stauch-Zylinderkolbenanordnung 3 arbeitet im Ausführungsbeispiel auf die Amboßplatte 1, während der stabförmige Rohling R hinter den beim Stauchvorgang geschlossenen Klemmbacken 2 gegen eine einstellbare Abstützeinrichtung 6 abgestützt ist. Die Abstützspindel besitzt ein Gewinde 7 und kann folglich durch eine Drehbewegung mit HUfe der Kurbel 8 vor- und zurückgestellt werden. Selbstverständlich kann die Abstützung auch auf andere Weise verwirklicht sein. Patentansprüche:

1. Elektro-Stauchmaschine für stabförmige Rohlinge, die durch einen im Rohling fließenden elektrischen Strom auf Stauchtemperatur erhitzt werden, mit Amboß- oder Werkzeugplatte und Klemmbacken in einem die Knicklänge des Rohlings bei Stauchtemperatur überschreitenden freien Abstand sowie Stauch-Zylinderkolbenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erhitzung des Rohlings (R) auf Stauchtemperatur im Abstandsraum zwischen der Amboß- bzw. Werkzeugplatte (3) und den Klemmbacken (2) eine Einrichtung (5) zur Abkühlung des Rohlings außerhalb seiner Stauchstelle vorgesehen ist.

2. Elektro-Stauchmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (5)