DE1527906A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Druckverformung eines Werkstueckes - Google Patents

Description

Patentanwalt . DIpl.-Ing. Walter Jackisth

7 Stuttgart N. Menzelstraß· 40 IKOlQf)R j-ι _{Λ ΛΛΜ}

JVifVUD 17. Dez. 1969

Western Electric Comp, - A 29 J49 -

Verfahren und Vorrichtung zur Oruckverformung eines V/erfcstUckes

DIo Erfindung betrifft ein Verfahren zur Druckverforaung eines Werkstückes aus einem druckplastlfizierbaren Feststoff» insbesondere eines Rohres· Unter druckplastlfizierbaren Feststoffen sind Im vorliegenden Zusammenhang solche zu versehen» deren ForalinüQrwiQsvGrEÜQQn, d.h. die bis zum Bruch maximal erreichbare bleibende Formänderung durch Einstellung eines im wesentlichen bzw. mindestens teilweise allseitigen Xiruckspannungszustandeo entsprechende Stärke» d.h. entsprechender hoher mittlerer Druck* spannung erhöht werden kann. Hierzu gehören Insbesondere auch la Naturzustand spröde «Stoffe» die durch einen solchen Druckspannungs· zuHstond Überhaupt erst plastisch verformbar werden·

Infolge der ständig zunehmenden Verwendung von rohrförmigen Bau· elcaenton, z.B. auch fUr Wellenleiter In der Nachrichtentechnick und dgl·» ist dlo wirtschaftliche Formgebung solcher Werkstück von besonderer Bedeutung. Dabei könnt es oft insbesondere darauf an, rohrfönaige HetallJcÖrper auf maschinelle» Wege mit einsttlclcis anceformten Flanschen oder ähnlichen Formabschnltton zu. vorsehen. FUr die Herstellung von Flanschen an Rohren sind verschiedene Verfahren üblich, z.B. dlo bekannten Walz-» BrUck- oder Aufjjrcizverfahren. Hierbei sind Im Hinblick auf die Wand-GtJrice des als Hohling vorliegenden Rohres für die erreichbare Flanschdicko Jedoch vergleichsweise niedrige Grenzen gesetzt» DIo durch Drucken oder Aufspreizen erreichbaren Flanschdioken

Ü0981 9/0034 . BAD ORIGINAL Neue Unterlagen (Art. 7 g Τ Ab». 2 Nr. 1 Satz 3 des Änderungeges. v. t ■' ·

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Joßonfalls gorlngor als die uroprUnßliohe iv'aiidatttrko dos RoUrco. Ein weiterer Nachteil dor bokannton Vorjahren besteht darin» daß sich did erreichbare i?lanschdicl:e umeekehrt wio. dor BohrdurchnG3Scr verhUlt, so daß gerade bei Rohren großen Durch· neasors mir sehr eorinco Flansohdickon hergestellt norden künnon.

Zua Aiiforncn von Plaiuschcn tat bei rohrfUrrai^m l.'crlcstUcIsen auch boroita das Kaltfließpressen an&mendet v.-ordon. Dicso bolsanntcn F-r.trudicrVGrfchron. haben sich jedoch ebenfalls aus verschiedenen Crünclen als nicht vollstüiidic suTrledenstellcnd ori.-iesen» und zwar unabhängig von dor KSgLlchorwelse ausreichenden PlanschdicL·» vor allem wecon der Gefahr von RadialbrUehen boia Fließpressen von Planschen grüssorcn Surchaosaers«

Die misten dor bekannten Verfahren und Vorriehtunson zua Aiifornian von Flanschen sind nit Vorteil nur für die E^arbeit¹^ von vor^lelchsvieiso kurzen Bohrabachnitten anwendbar. Bei den bekannter Vorrichtungen muss düQ zu verforocnde Hohr rilnlich. in seiner ganzen -"tlngo innez'halb der Vorrichtung» und zwar innerhalb einer pniclrflttssigceitskaier untergebracht vierdcn, νι&χα, nicht andernfalls bei aua der Drueldcaaaer hörausracenßea UerlcstUclc für dio Hoehdrucltabdichtuns aufv.ondica und schuieri^o Itoß erforderlieh sein sollen· Wenn feraor für solche Vorrichtungen cetoilt ausgebildete Proßforcvm verv;endöt worden, so bereitet dio Abdichtung der Teilf u^o schwierige Problooo, wobei aicii der Austritt der unter hohöin Druck stehenden ArboitaflUsaifikoit

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ΝθΙΙΘ Unterlagen IM. 7 § I Abi. 2 Nr. l S«tZ 3 des Änderungen»«,, v. *

kaum vornaiden Hisst· Die genannten Schwierigkeiten ctohon der oft notwendigen Bearbeitung von Rohrabschnitten großer LUngo entgegen.

boi Aussordoza ist zu beachten, daß bei der/heute üblichen Extrudier vorf ohron angewendete Flüssigkeitsdruck vielfach eine Hoho van einigen zehtausend kp/car erreicht» wobei sich viele der üblicherwc * no verwendeten Druckfllicsigkeiten vorroctißon und eine weitere Druolcorhühunii auuschlleeoen·

Aufgabe der Erfindunjs ist, dio Schaffunß eines Vorfohrcns und einer Vorrichtunc sur üboruindunß dieser bisher vorhandonon cchid-oriGlcoiten. Diese AuTcabo wird mit dem Verfahren zur Druckvorforiaune eines Werkstückes cus einen druckplastifizierbaren Feststoff, Insbesondere eines Rohres, erfindun£3&oa33s dadurch Gelöst, daS ein WorkstUckrohlins zur Herstellung ctindojtons eines vorspringenden Abschnittes In eine Vorrichtunis zur Erzeugung eines auf das Werkstück einwirkenden Druckes eingesetzt und durch allseitigo Druoicbcaufschlagung in einen Zustand erhöhten Foraänderungsvormügens vorsotzt viird, und daß ein Abschnitt dos Werkstücks unter Aufrecht erhaltung der Pressung noch außen vorfornt uird.

Vorteilhaft wird dabei in Ausgestaltung des crflndungsgoaSsscn Verfalirens so vorgegangen, daß boi Verformung des Werkstückes nach außen«.die UorkstUckdicke vergr^ssort wird. Hierdurch lassen sich Verf oraungsabschnitte horstellon, deren Dicko grosser als die ursprüngllchS' Workstückdioke ist·

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Die Druclcvorforounc deo WorkstUokoe lltoot sich dabei besonders Dlt hydrostatischen Druck cUratiß durcliführen. Sie lcann jedoch auch durch Anwendung oino3 mechanischen Druckes erfolgen· Durch diese Verföhrenm.Oiso lassenpich bei riötsllrohron, la Falle von Wellenleitern, insbesondere Kupferrohron, Flansche von bisher nicht erreichbarer Stärke und ebensolchem Durchoesser bol unboischlidlßtea Worlcstof fßefüso herstellen.

Vor dcza Druclcaufbau in rohrfürnilcen Werkstück wird dessen zu vorforoonder Endabschnitt zvreclcaäoßls in eine ausdchnbaro _: ?rcilOrm hinein aufßonproist. Dieses Aufspreizen unterstutzt die anfHngLichQ Plicßvcrforaun^ belo Eintritt in die I roßfora.

Die Erfindung botrifft ferner ßanz allgemein ein Vorfahren zur Druclcverfor.-ung eines yerkstUcko3# insbesondere oino3 Rohres* bei dca unterschiedliche OberflUcheniOibv;erto zur Halterung und Vorsclilcbuiic dos V.'crkstUclcos bei der D?ucl{vorfor«.un2 ausconutzt trerden. Erfinduncsce.^isc kennzeichnet sich oin solches Verfahren dadurch, da3 das Lcrtotück swichen olr.eni !Teil r.it hohcta Ober· flüchcnroibwert und einer Oberfläche mit nledriccia neibv.-crt unter hohen Druck ersetzt vdlrd und durch Vorschlebung des Tcilea Bit hohen OborflUchcnroibM'crt ttbor dlo Oberfläche zr/ccks Vorforauns ßCoon clno Forta^obunssflScho bowcgt wird.

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Dieses Vorfahren zeichnet alch In Violen AnwendungsfBllen durch seine Einfachheit aus und kann Insbesondere ohno kotaplizierte Vorrichtungen für beliebig iferkstUckforsien angewandt worden·

Bei einer bevorzugten AusfUhrungsforsi des Verfahrens wird das aus druckplastlilzlerbaren Feststoff bestehende tierkstUok vor und während des Verschiebens alleeitlo unter hohem Druck in einen Zustand erhöhten Foroänderuneaverraöeens versetzt. Dabei wird

unter Foruänderungsvoriaögen - wie eingangs erwHhnt - die d.h. bis zum Bruch

bleibende Verforoune eines Werkstoffee bzw.

Werkstückes bei der betreffenden Verfoznungsart verstanden· Da ferner entsprechend der ebenfalls elngaB&s angerührten Definition unter einest druckplastifIzlerbaren Werkstoff ein solcher zu verstehen ist, bei deza das Foruanderungaveraüßön durch Einstellung eines io wesentlichen ellseitisen Druekspannungsjsustandes entsprechender Stärke« d.h. entsprechend hoher mittlerer Druckspannung* erhöht werden kann, stellt also jede Erhöhung des Form«·

eine fljrwkplflftfri ftβί,φρνιηο. dar# die durch ftllflfff

tlge Pressung, d.h. durch Einstellung eine« la uesentllehea oder minostono annähernd allseitigen Draunggusfaiadea Xa Werkstoff hervorgerufea wird.

orflJKlungjssonÄßse Verfahren kann oll* Vorteil Insbesondere in der Weise ausgeführt werden, daß da« Werkstück in einer Richtung QOSS^ hohen Druck bewegt wird· Weiterhin läat sieh das Vöiffitiarea in einfacher Weise ausfuhren* wenn in.

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Neue Unterlagen (Art. ι § ι Ab₈.2 Nr. 1 em 3 de, Änderung««. _v 1. ο .

der Erfindung das Werkstück durch oino Auonohauns extrudiert wird. Boi der erfindungsgeaüsson Druckverforaung eines Hohroa kann noch einest weiteren Hortool dor Erfindung in einfacher Weise an das rohrfürciico Werkstück ein Slansch angaforat worden·

Bei don. bisher bekannten Extrudierverfahron bereitete es Schwioriegelten, £leichra8ssi£03 Einfließen des Bohrwerkstoff es in alle Bereiche der die Flancchform besti&Kaenden troßfora zu erreichen· &ie erfindunßsceniüjse Verrichtung zur SurchfUhruns doa Fornse* bunssverf ahreno« alt der diese Schwierißkoit {iberwuoden iot_f bennzoiehnet sich dadurch« daß ein Stützelement für oinon rohr« rör.TiiGon Hetalllcürper echwiBfinexid in einer ait einer Proßdüso vex'sehenen Cruekkoaiaer anceordnet ist und daß koaxial su der PreZdtlse vein insbesondere als Kolben ausgebildetes Druckgliod bov;eolich angebracht ist. In V.'oiterbilduns der Erfindung kann diese Vorrichtung SHeokoässlg derart ausgestaltet «erden» daß das Stützelement einen kugelfürioigen« auf einer Laeerpf anno ruheiiden Abschnitt aufweist und als selbatoiustellendes« gegenüber der Prc£dUse anßeordnotea Klderlajser XUr die Proßfora ausesbildet ist·

Bei einer besonderen Ausführung einer erfindunßseoiaüsson Vor·

richtung zur Druckverf prauns eines VierlsstUekes aus einen

insbesondere durclcpla&tifizlerb&ren Feststoff «/eines Rohres, ist in Betracht . ß daa bea den zur Druckverforiaurts erforderlichen Druolcwerten von gtffiBpn zehntausen kp/cn viel· UbII:acv;.«ij^3 · für ExtnuUorverfahren benutzte Pruekfltilssis^ceitg

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Νθίΐβ Unterlagen (Art. 7 «I Ab«. 2 Nr. Τ Satz 3 des Änderung«?-* ν 4.

uoitore Druclcc^hühung durch Vez'festlcung auoaohlloäon. Ea ist dahor in ewnchon Füllen erwijnscht> dio plactiflaierend wirkende all£oltige touckopannung la Kohrwerkstoff ohne Verwendung oinor Druckflüssigkeit zu erreichen· Die Tür dlopen Zwoclc bostiamte der errinduncc^ooi^sscn Vorrichtung kennzeichnet sich

dadurch, daß ein einen ifctolU&rper alt hoher Reibung groif ender einoö DruckGlieUe3 couie ein den Metallkörper mit Boibuaß UBfassondos Halteruncaaleciont sum Anproason der ßoßoa daa ßruckoleiaont vorgesehen

Dio Hrrindunß wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Auaf Uhruncaboieplele boacliriobon. Hierin

einen £tcho.ati2clicn Llinßcüchriitt einer eouTlicacn Vorrichtunc zur Durchführung des erfindungs«

G<rnilsßon Vorrohrena mit oinoa Blockfichaltiild der

. 2 den oittloron Bareich der Vorrichtung nach Fig. 1 in vergrößertem Lüncsechnitt alt einea Werkstück in der Anfangsphauo der Verformung,

Fig. ^ eine andore Auef ührung der

Vorrichtung alt eclbstelnstellciider ?roßf ora in einer Darstellung es aus s Fl£· 1#

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. 4» 5, 6 und 7 aufeinanderfolgende VerforoungszustHndo des UerkstUckeo,

Piß. 8 eine andere Ausführung der erfindungsgealissen Vor» richtung mit Bolbeaantrieb für die Druekverforaung eines rohrförmigen Werkstückes In einer darstellung genUs3 PIß. I₀ und

einen perspektivischen Tellsohnltt einer Einzel·» heit der Vorrichtung nah 8

BoI dor Vorrichtung nach Piß· 1 lot als oboro Einzelkaiaaer des Drucksysteas ein starlcuandlgor Schulter 10 mit Druckraua 12 vorgesehen* In den als pluncorfürraißca Antriebsorßon ein Kolben l4 Dlt stonGcnfurralce&i untoren Abschnitt 16 eingreift· Eine Hochdruclcdlchtuns 18, vorzußavjcico aus Folytctrafluor- . tlthylcn, dossen vorteilhafte Verfonauncs« und GMtcißencchaftcn bolaannt sind» cchllesst den Bruclcrauo 12 nach oben ab. Aa unteren Ende des BchUlters 10 bildet ein einspringender Kraget eine PreßdUso 20 mit Durchtrittsöffnung 22« deren Durchmesser cerlnßfUßlg kloiner als der Durchacsser des mit olncnFlansoh 26 zu versehenden Rohres 24 1st. Die Überschneidung zwischen der Durchtrittsöffnung 22 und dem Bohr 24 beträgt z.B. 5 ^. Anstelle der einstöckigen Ausbildung der ProQdUse 20 mit; dem Behälter IO kann eine

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Neue Unterlagen :α*. 7 § ι Abs. 2 Nr. 1 satz 3 dc-_EÄ-derun₃«_gr_;S....,«. ₅. ic

Getrennte und auswechselbare Anordnung der Proütico am Boden des Bracfcraumea 12 treten, so daß alt entsprechenden Düseneinsätzen Flansche verschiedenster Fora und Abmessungen an ebensolchen »Rohren hergestellt «orden können·

Dor I&lter 20 1st auf einem als untere ElnsolIcaixiGr des fcruckoysteias voröQsehonen Zylinder j50 befestigt, dessen Innen-* rauo 22teilweise mit Druclcflüs3i£lieit 24 gefüllt ist. Ia Zylinder 20 1st als StUtzolenent ein Uidorlacor 23 angeordnet« aoctton unterer Abschnitt eine HochdruclccUchtunß 40 ähnlich der oberen Dichtung IQ durchgreift und in die iDruckflüsoiGlcoIt ^v eintaucht. Da^ 'Widerlager 2Ö vjird also durch die Sruck« flUcsi^cult nacli^iebic abscstUtst» Am oberen Ende uoizt daa i;iderla£pr jB eine horizontale StirnflScho 42 als Bestandteil dop Prc^fora covrie eine ke^olatuc^TfiJralso Bohrung sur Auf« ._ nahi.io des Kolbenabschnitts lö auf· Dos obere Enclo des wider- · lagers ^3 jjolf t in einen EIn^ 46 ein, der seinerseits in einen kur2en IBohrun^abschnitt 48 la oberen Ende des Zylinders 20 coitllch verschiebbar ein^ecetzt 1st. Die ProudUse 20 bildet zusammen mit Cor oberen stirnfläche 42 des Widerlagers JiQ und der ZnnenflEcho des Hinges 46 einen Innenraua einer a&tehn·» baren ProSfora, in «eiche άοτ dan Flansch 26 bildende Werkstoff einfllessen soll«. Di© ceringfU&lga seitliche

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Verschlebbaricoit dö3 nachgiebig abgestUtzon Widerlagers 38 ' und des Binges 46 goiail33 Fig. 1 tragen dor boi TwndolsUblichon Rohren über dio Lunge schwankenden WandstUrko Rechnung, co daß der in dar Bohrung 44 dos Widerlagers geführte KollXKiabschxiitt Ιό entsprechend den jeweils vorliegenden Verhältnissen olnstollon kann*

In Fig· 2 ist das Üiderlaoor JQ in einer gegen die ProßdUse 20 angehobenen Ausgangsstellung angedeutet· Zn der Praxis hat sich herausgestellt» das der Abstand zwischon der oberen Stirnfläche 42 dos Ulderlagers ^Q und der PreßdUse 20 Ausgangszustand vorteilhart nicht oohr ßln 1 bis 1/3 Rohri/andstlirli» betragt* Eino solche Ausgangsstellung ist bei der Vorrichtung nach Fig. 1 durch die zusacsaonotoßoruion Schultern 52 bzvt* §4 des Zylinders 50 Jww· dea Ulderlagora bestisffiit.

Zur Abstützung des Widerlagers 2$ ist die FlUssiglccits des Zylinders 30 an ein Drueksystem alt einer Fuapo 6o und einem oinstellbaren Ablaßventil 62 angeschlossen. Die ;^;uopo iürdort aus einem mit dem Ablaßventil 62 vartundonea behälter

Ea vorsteht -sich» daß die ettfinaungsigesSSsisa Vc-τ*, -Ht^ ^s auo

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Neue f ?"■-'■-*··'-■ - · ,, -

ΛηίΌπαοη von Flanschen bei Rohron untorsohlodllchon Querschnitte verwendet werden kann. Dazu 1st nur jeweils der Querschnitt dos IColbenabGchnitte Ιβ den inneren Rohrquorschnitt und dio DurehtrittsufXhunc 22 der PrcßdUso der liusaoren UjafaneGfora dco nehres anzupassen· Entsprechendes c*lt für den Innonquorschnitt dO3 Blnoos 46 und dio obere Stirnfläche 42 des Widerlagers 38 la Hinblick auf dio Uofoncaform bzw. auf die Stirn- · flUchenfora des herzustellenden Flansches. Zuta Beispiel kennen nu3or Rohren alt Bundquerschnitt auch solche rechteckigen oder anderen Querschnitts- Bit unterschiedlich ausgebildeten Flanschen verschon worden·

WlrlcuncsviolGO der Vorrichtung nach Flg. 1 und 2

Zu Besinn tiird der Behälter 10 voa Zylinder 20 getrennt und der Kblbcnabschnltt l6 in das. als Bohling vorcecchone r>ohr 24 eingesetzt« dessen untorc3 Ende zunächst coiiLio Fi^. 4 unverforat zylindrisch 1st. Dann uird dor BnWtTtor 10 auf den Zylinder 20 befeatict und der Druckraun 12 alt einor coole« nctcnArbaitsfiassl£kQlt erfüllt, führend dos Wlderlacser 28 zunächst unter doa FlUssicIceitsdurucIc im untorcn Teil des Zylinders 30 seine durch die Schultern £2« 54 bostlaate obere ft ν jfffincngt pI \ VT^c cinnioatf wird der Kolben 14 durch eine nicht darcostellte Presse untor Vordr&nsung einer cntsproehonden Flttssltfcoltsoenso abuürts In den Druckraua 12 gcschobanl. Der Weg des Kolbens 14 und dl· dadurob testiaat· Druckzunahae la

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Unterlagen ^. - ί, ^,. _{2 Nr};, _Sa., _{3 iOf &}^_en ,.

Behälter 10 ist so bemessen, daß die auf die oboro Endfläche dos Rohres 24 wirkende, in Fig. 1 durch die Pfeile 64 angedeutete Druckkonpononto das auf dem Kolbenabachnitt 16 geführte Ilohr 24 abuSrts durch die ProßdUso 20 gegen die obere Stirnfläche 42 des Widerlagers 38 treibt. Hierbei wird das untere Rohrende wie in Fig. 2 und 5 dargestellt aufgespreizt und tritt in die Preßfora ein.

Der Weg des Kolbens 14 1st ferner ßo bestimmt« dad innerhalb, dos Rohrmantels sowie unter der stauchenden Wirkung der Druck* konponento 64 auch in dea aufgogrolzten Rohrabschnitt ein mindestens teilwoino allseitiger Druolcspannungszuatand aufgebaut wird, der zur überführung des Rohrwerkstoffes in einen Zustand erhöhten Fonalindorungsvoraügons ausreicht. (Ut dem weiteren Eindringen des

Kolbens in den Druokraun nimmt die allseitige Pressung des Rohr«

die oantola bzw./mittlere Druckspannung im Rohnaantel und insbesondere ia aufgesproizten Endabsohnitt innerhalb der Preßform ueiter zu. Untor der Wirkung der zunehaonden allsolgtlgen Prescung inner· halb des die Preßform einnehmenden Rohrabschnittes bzw. unter dem Druck des in die Preßform elnfllessenden Rohznjorkstoffes sucht das Widerlager ^8 in Richtung von der PrcßdUso 20 fort auszuweichen. Das Ablaßventil 62 1st dabei so eingestellt» daß in der FlUssl^ceitsfUllung 24 des Zylinders 30 ein zur Aufrechtorhaltung des erhöhten Formttnderungsverougens des Rohrwerkstoffes In der Preßform ausreichender Druck bestehen bleibt. Durch die Druelftonponente 64 «orden nun aufeinanderfolgend weitere Rohr·

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abschnitte durch die PreßdUce sowie unter Uülenlcuns ur& Aufqpeizung in dio Proßf oria bafördort, welche in EacUalriehtunß bis zur Boriüiruns des fließenden Kerles toffes nit der Innon-

<los P^inses 46 sowie uit nach unten auswoiehondea wider« J3 auch in Axialriclituns zuiielL^e-ncI auscoTUllt wird. In den Fi£· 3 bis 7 sind einige Phasen dieses dargestellt» der schließlich zu eine» Ha&sch 70 alt über dor nohruandst^rke i&oentllca ßroscorer Dicko t souio alt clcu cbenTails ver^eichsueise großen Burchodosor D cor^cc Fl£i. 7 führt« Bei der tatsächlichen DurcliTührunG deshier ViQlSQ böschrlebenen Arbcitsvorsanßes führt der Kolben 14 eine lcontinuierlichd Abv£rtsbov;e&ung aus. Dabei eor£;t die durch 72 in Flg. % angedeutete, zucflohr 24 radial wirkende

Sm Behälter 10 dafür* daß sich der Bohrtrotz seines plastischen Zustandes nicht von dea Kolbonabschnitt l6 abheben kann und coait ein Auf v/erf cn odor Ausbeulen des JRohraantula

Zur Beurte«lXun£; dar praktisch erreichbarenVerfornuni; noch die Angabo dienen« daß bei einem Bohr von 16 esa Außendurohtreasor und Q,¹Jl ms. t;andsta>Ice oit der beschriebenen Vorrichtung ein Flansch von 4 m Dicke und 21 rast Außendureh* angepresst wurde. IHq errelchto Flanschdicke betrug

Rohrolco uehr alG das 7-facho derAandstäVke« während der

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3ue Unterlagen <m. 7 _B, _Abs. _{2 Nr}., _{Sat2 3}

tfon Boiirflvβ^^>τ^^7*^<τ^^Γ??ι^80ϊ* um i&ehr

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als Cj £ übertraf« Der für das Fließpressen angoweadoto Arbeitsdruck betrug 25*150 ko/erf*·

Paa solbat eins toll oncle l.lderlaccr dor Praßforia

Ia Hinblick auf die bereits ero&hnto Unj^choässigvclt der WandstUrko über Umfang und LUnßO boi handelsüblichen Eohrcn« d.h. liöQßii do3 hierdurch verursachton« oft un^leicl Einfließeno des Ro2ir»öaricctoffes in die ausdehnbare hat sich eine selbstoinstellende« &achglebl£e Abstützung dos WiderlaGors fUr die PreUfora zualusslelch dieseer Uncleichtallssickeiten als vorteilhaft orwioaon. Xn FIq, 3 ist cino AUGfüaruns der erfindunssjseaääsen Frö2vorrichtuns Qit einor solchen Abstützung des UiderlaQsrs 38 {gezeigt, welch letzteres hler einen sich in einer Laßerpfanne QZ schwenkbar abstutzenden Kucelabschnitt &0 aufweist. Für die Funktion der oberen stirnfläche 42 la lUnblick auf die Preßfora sowie die für die

Bohrung 44 zur Aufnahme des Kolbenab3chnitts entsprechendes wie für das Widerlager boi der Vorrichtung nach Pig» 1« Auch die Übrigen Seile der bei den bisher beschriebenen Vorrichtungen otimen nach Aufbau und «eise üboroin.

Boi Über den HohruuTanß unßlcichaiüjols verteil tem* tritt des Werkstoffes in die Preäfora« der farn^·

RchbruoadstISrko verursacht werden kann« Β&ζ&ύύ sieh

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ie Unterlagen (Art ? § ι Abs. 2 Nr. t s_atJ 3 _de_S Ä

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dcr Werkstoff In den verschiedenen Bereichen der Proßfom unterschiedenen stark an. Dies hat eine entsprechend un-Cloichntffssico DruoforerteilunG do3 Merkstoffes auf dio obere Stirnfläche kZ dos Widerlagers JS zur Iblße. Uesen der cchv/enlo baren Abstützung do3 V,'iderlao3r3 nimmt dieses Jedoch unter der hlrlcunc der tuiäLoieht&Gslcen Druckverteilung eine ontspi&hend Ccnelßto Schwenkatellunß oin. Dadurch v/Ird aber der in die kcsclotunpffüroico Bohrung 44 dos Widorlacors eingreifende Kolbenabschnitt 26 seitlieh« d.h. radial zur Uandung dos Rohres 2k verschoben« und ztrar in Richtunc cesen diejenige Umfancnctoll dos Rohren, welche dia sruasto V/ondctllrko aufivelst. Dadurch Klrd der Abstand zitlschen dem Kolbenabsehnltt 16 und der betreffenden Uofonssstello innerhalb der Durchtrittsöffnung 22 der PrcßdUce venaindert· Die tatsächlich durch die PreßdUse tretende RohraandstKrke und damit die Men^e des in die Proßfora cinflicssenden Werkstoffes werden so selbsttätig auf eise CleichuSssico Verteilung in Uofancsrichtunc oinrcculiert. In oinor ft&sp&lelcausfUhrung bestand der Kugelabschnitt 80 des i.iderlaoers ^S aus Berylliunilcupfer mit einem XndiumOberzus, uUhrend die Lacerpfanno 02 aus PolytetrafluorUthylon bestand.

g Bit Relbiingnantrleb

Hierunter wird ia vorlleconden ZussaBDenhang die An;renduns von

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Iteibungslcraf tschluß zwischen einoca Antriebsorgan und dea zu verforaenden Werkstück zum Durchlauf en der Preßdilso und &a Einfließen in die Preßfora anstelle dor Verwendung von Druckflüsoigkoiten zun Antrieb verstanden. In Flg. β ist eine auf diesem Prinzip beruhende erf indungsgem&sse Vorrichtung dargestellt· Auch hier sind wieder tibereinstitaiaonde Elemente mit den gleichen Bozugszifforn versehen wie bei den vorangehend dargostcllten Ausfubrungsfonaan. Soweit für Aufbau und Wirkungsweise entsprechendes gilt, erübrigt eich eine nochmllge Boschreibung· ■ ·

Oeuös3 Flg. 8 soll ein Flansch 26 in ein Bohr 24 von verglolchs- VQlZQ großer Lunge, die sich nach oben über die Vorrichtung hinaus fortsetzt« angoforfflfc werden* Innerhalb der Vorrichtung durchläuft das Bohr 24 eine relbungsartzie Druckhülse 114, die einen außen nach oben konisch zugeschUrften Abschnitt 117 sowie einen unteren zylindrischen Abbschnitt HS umfasst, der - wie in Beispielsfall - zweiteilig oder auch einstückig ausgebildet sein kann. Als besonderes Druokglied zur Pressung des Rohrmantels ist ein hohlsylindriBCher Plunger 120 vorgesehen, dessen Bohrung in unteren Bereich den Absohnltt 117 der Druckhülso 114 angepasst 1st und diese uogibt· Die Sitzfläche zwischen beiden letztgenannten Teilen kann zur besseren Kraftübertragung mit einer f oraschlüs&igen Verzahnung oder eines Cewindo 121 versehen werden· Dar untere Abschnitt lld

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der Drucldiülco unfaesfc das Iiolip 24 Bit hoher radialer Anpros*· wobei Jedoch duroh Verwendung eines federnd nachglobi- und ßleltfählßon Wericstoffa für geringen Itoibia^schlufl zum Fohnaantel g-asorgt ist· Auch hier hat sich wieder polytetrafluorethylen als geeigneter Werkstoff erwiesen· Der Flun&er 120 führt das Bohr 24 im oberen Bereich seiner Bohrung unmittelbar und stutzt sich eilt seiner unteren Stirnfläche den Ai&chnltt 118 der Druekhulse 114 Gb, durch deren der erforderliche Radialdruck auf die Rohr* entsteht« Trotzdem 1st ueßon der aucgou-tihlten Gloitdar Drucl&l&se eine ver&lolchswoise unbehinderte des Hohres 2k

bei der AuurUhrung naoh Fig« 8 1st in das Bohr 24 ein

rmi^er Kolbenabschnitt 16 eingesetzt* Dieser weist eine raulie OberflZtche auf« die infolße der radialon Anpressung des Bolirmantels etarlcon HelbuniSsachluS mir herstellt» Dor Kolhfliiabcohnl tt 16 wird durch «ine nicht ßtolltü Presse QZtfiza PfciX I65 In Fig« 3 aÜwSrta be;;cct und nicsst dabei das Eohr 24 durch den erwSanten Reibun£?3schluß dt

die konlsoho Ausbildung des oberen Abschnitte 117 der

114 ist noch der besondere Vorteil au nennen, daß dio Zunahme} des Bfldinldruckaa auf seine la unteren Bereich der Drückhülse Üucaorat hohen Worte vom druciefreion Boroich

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in oberen Abschnitt des Plungers 120 nit ausce£liehenera Übor-Cans orfolct. Hierdurch worden Unsteticteeiten den Spannungs-Vorlaufes in Rohmantel mit Örtlichen Spannunsserhühuncen, die eine BeschUdlcunß des WerketoffcefUees zur FoIqs haben fcönnen, vermieden·

Zur Vorspannung dea Plungers 120 und der DruckhUloe H4 1st geiaäss Fig» 8 eine Anordnung vorgesehen, die eine Druckplatte 130 rait Zentralbohrunc 138 für den Durchtritt des Rohres 24 covile eines hohlzylindrischen Druckstcwpols 136 umfasst. Die Druckplatte 130 wird durch Zusschrauben 132 fPEcn einen Ge* hlluserlns 124 Gespannt, der RtLt einen unteren lijrtlraulUrzylindor 150 verschraubt 1st· Letzterer umfasst eine Drucl&annier 132 Qit «Iner PlUaalsIceltiuilung, die ein Widerlager l60 Uhnllch don entsprechenden !Dell 38 dor vorancehenöon AusfUhrunccsn trHst. Der obere Abschnitt 154 deo Widerlacers stützt dio Preßfora ab und nimmt in einer entsprechenden Bohrung das untere Ende des Solbenabschnitts l6aif. Der Plunger 120 ist in einem etarfcwandißen, hüls«nföraißen OehSusetoll 122 geführt, der sich seinerseits durch Spannschrauben l4ß ßesan öle Druckplatte 130 abstützt und eo esosen Abhoben vom CehHuscrinc 124 &&- eichert ist. PUr die weitere Anpressuns des Pluncers 120 Im Betrieb Über den Druckstomp/ol 1st «tine nicht dan Teilen 139 i& Fis» 8 vd.rk«rn<te

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Uierdurch laset sieh der vorgesehene Arbeitsdruck Xn ddr Hülse 114 einstellen»

der Vorrichtung nach Fig. 8 und 9.

Ια Ausgangszustand nehmen dos Rohr 24 und die beweglichen Teile der Preßvorrichtung ihre Stellung gemUss Fig. 8 ein. Der Plunger 120 1st in der beschriebenen Welse vorgespannt und der Kolbonabschnltt 16 wird nun geoUss Pfeil 165 untor Mitnahme des Rohres 24 durch Reibungsschluß abuSrts bewegt. Dabei Gleitet die Außenfläche des Rohres trotz der starken radialen Anpressung weßon der erläuterten Werkstoffeigenschaften der DruckhUlso. unbehindert und ohne Beschädigung dor Rohraoberfilicho abwärts· Das untere Röhrende tritt dabei durch die PreßdUae 20 unter radialer Auf spreizung und Umlenkung in die den Flansch 26 bostiaoonde Preßform ein und füllt diese alt fortschreitenden Fileßvorgang aus. Die allseitige Pressung des Rohrmantels wird dabei ggf. durch zusätzliche Beaufschlagung des Druck« eteopels 136 auf deia für die Aufrechterhaltung des erhöhten ForaUndorungaveraBgens la Rohrwerkatoff erfordernden Wert gehalten. In übrigen entspricht die Vlrkuagswelse den vorangehend erläuterten Ausführungen.

Als besonderer Vorteil der Vorrichtung ceaBsa Fig. 8 ist noch su erwähnten, daß sich nur ein vergleichsweise kurzer Abschnitt des su bearbeitenden Rohres in der Preßvorrichtung befinden

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co daß auch lUngcre Itahro ohne Schwierigkeit boareitet werden können· Da eine mit Com Rohr uniaittelbar DrucltflUaalclcoitslcaoaor (lurch den bcselarlebcnon antrieb entbehrlich tat, entfallen dio alt letzictorer verbundenen Dlolitungsschvileri^ceiten an üor Eintrittsstcllo des Rohres in die Vorrichtunß.

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Claims (1)

1. Z1

   Ansprüche

   1. Verfahre» sir Dniolcvcrforcamß einäos i&xfcstuekes aus einem . drackplastifi&erbarea Feststoff, insbesondere eines Bohres» dadueh gekennzeichnet, öaO ein WerlcotUckrohlins zur Kor» stellung niadoctena eines vorspringenden Abschnittes in eine Vorrichtung zur Erzeugung eines auf das Werkstück einwirkenden Druckoa eingesetzt und durch allseitico Druck·

   in eine» Zustand erhüliteui Forc&ideruncsververbotst i&ru und daß ein Abschnitt doa L'orictotUckcö untor Aufroditerlialtunß der Pressung nach außen vorforcit wird (Fiß. l

   2» Vorfcthreia noch Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daß bei Verforounß des Werkstückes nach ausseni die Verkstückdicko vergröcoert wird·

   J, Vorfahren nach Anspruch X oder 2, dadurch gekennzeichnet* daß die Druckverforoung des UerkstUckes durch Λην/cndunß hydrostatischen Druckes erfolgt (Pie· 1}»

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   Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß die DrucIcvorformunG doo Worlcstttckoa durch
   taechaniochon druckes erfolgt (FlQ. Ö).

   5» Verfahren nach einest oder tachroron der vorhorcolicndon An-* sprUche» dadurch geli&nnzeichnct» daß auf elnanuorfolcondo Abschnitte des HerkstUolcoe durch eine Pro8düso in den aus dohnbaren Innonraua einer PreSform sedrOokt iiordon.

   Cm Verfahren nach olnea oder Dchroron der j

   cprüclio, 2ura liydrostatiaclien Anfonoen oincys Flancülicu na Endobsehnitt» eino3 Hotallrohres» jsolcennzoiciiiiOt dux'cli ülo suslltslichon VorfaTorujGchritto, daß ein Kohrcndal»acli;iitt nach Binsetzen öca Itotallrolires alt ontcprcchcndor iiatcrune in eine DrucliTlUsoiöioitnlciciaor durch dia
   in den IlohlrauQ einer Proüfora ßodrückt und
   wird.

   7» Verfahren zur Druolwerforauns eines yorkstUclios» iiasboeondore eines Tlohrc£* dadurch c^-onmwlchr.c-t, Caß daa v;crlc* etücic (24) - Fig« 8 * s»/iochen olno'a ToU (lö) mit hohen OI»rflichenreibiiOPt und einca» OtoorflEciäo (114) oit nlcöri-HoilK-fort imtQV hoiißn Drucls 0eisot2t wird und durch Voj?« W da» ΐοϋοο (ΐβ) alt ht%öa 0bc3?ff^?cü&iu.*cia._t*it
   Ubor die Obor&itelia C114} Äiföökg. ¥«Α^^*α L*i&ft oine

   wird»

   BAD ORIGtNAL

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   o* p «·

   8. Vorfahren nach Anspruch 7« dadurch cpiconnzolchnet, daß das UorkstUck aus druckplastifi^iorbarea Föctctoff besteht* und vor und t&hrend des Versohlebens aUcoitlc untor hohon Druck in oinon Zustand crhUhten Foraandoruncavcraücons vorsetzt %ilrd,

   9m Vorfahren nach Anspruch 7 odor 8» dadurch eekennzoiehnot, daß das Werkstück in einer Richtung £39ßon hohon Druck bewegt uird.

   10· Vorfahren nach elnoa odor Dohrorea der vorhoroehohdon AnaprUcho« dadurch @okennzoichnot₉ daß das UorkstUck durch oino Ausnehmung extrudiert wird·

   11. Vorfahren nach olnoa der vorbarecjhcndon Ansprüche* dadurch Coltennzoichnet, daß an das' rohrf^nalce Werkstück oln Flancdi onco£rot wird·

   12. Vorrichtunc sur DurchfUiiruns des Verfahrens insbesondere für rohrfürniöQ V/orkstUcko nach obea odor mohrcron der Ansprüche 1 bis C₀ dadurch colcennzoichnat, daß oin £tutzolopont (38) für einen MataLlkürpor (24) abgestutzt in einer mit einer ProßdUse (20} vorsehenen Druiclckamer ancoordnot ist und daß koaxial zu der ProuQso (20) ein insbasondoro als Kolbon (14) aucßeblldotes Druckclied

   nnsöbrticht ist.

   BAD ORIGINAL·

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   . Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch cckennzaiOhnot, daQ

   ι . ■ ·

   ein etancenfüraicor Abschnitt (l6) des Kolbcna (l4, 16) al3 Halterung für den rchjfiJrraieen Kotallkurpor (24) In dor oborcn Einzelkatmaer (10) vorgesehen let. '

   . Vorr loht uns na oh einom dor Aneprüoh* 12 oder \J>, daduroh . gclccnnsoiclinet, daß in den StUtsolcnient (^8) eine Aucn xur FUhrunß dos Drucicsliedoa (14) vorgosehon tot.

   15. Vorrichtung n&oh den Ansprüchen 12 bis lh, nndupoh zolohnet durch ein als Stufenkolben (14, 16) auegablldotes Druokglled. _: >.

   16. Vorrlchtuns n&oh eine» dor Anaprtlohe 12 bis 15$ dadurch

   »· * ■
   eolconnzololiriat, daß daa Uttitsoleraent 08) einen ku auf einer lACorpfantvs (82) ·ruhenden Abschnitt (8o) aufwwiat und 4ala eelbstoinetellendoa« gogonübor der PreCuüso (20) anordnetes Widerlager für die Preßform ausgebildet 1st

   • *

   17. Vorrichtung naoh einom dor Ansprüche 12 bis l6, daduroh gekennzeichnet, daß die Drukkammer in zwei Einzelkammorn (10, 20 ) unterteilt ist.

   18. Vorrichtung nach einem dor Anaprüoho 12 bis 17# daduroh Gekennzeichnet, daß die PreßdÜse (20) durch einspringende Seitenwandabschnltte der ersten ElnzeJ-kammer (10) gebildet

   _{r n A} - 5 -BAD ORIGINAL

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   IS

   19· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis lO, dadurch gelcennzoichnet, daß die Drucldcunaor (20) mit einer Druckflüsslßkeitsquelle und einer Fuqpo (60) vorbanden lot·

   20. Vorrichtung nach einca der Ansprüche 12 bis 19« dadurch gekennzeichnet, daß die obere Blnzelkainöer (10) ölt DruclcflUsslßkeit gefüllt ist.

   21· Vorrichtung nach einoa odor mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß In einer Ausnehmung (48) lsi oberen Abschnitt der unteren EinzelJcarjaor (20) ein (46) gleitend und seitlich verschiebbar angeordnet ist.

   22· Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Hing (46) den als Widerlager wlrl&ndenAbschnltt dor Proßfora umgibt und zustuBoon alt diesem couio alt der Prei3-düso einen veründerllchon Preßforninnonraura vorherbijcticEi-» barer Endabtaessun^ bildet» welcher den Abaessun^on dos . ansuforoonden tferkgtüokClangches Im woccntliclion entspricht

   2^· Vori*ichtunß oach den Ansprüchen 12 bis 22, dadurch ßolconn- ^e lehnet, daß der Außendurchoesser des rohrfürulsen I Jq tallkürporo (24) den Elntritt&durchoesser der PrcBdUso (20) ua ein geringes llaü Übertrifft·

   24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche .12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die als Führung für das Druckglied (14)

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   dlonondo Aucnohnuns (44) dos StUtzolemontca (23) lcccolstunpffürniß ausgebildet 1st und olno des StUtaelementeo

   25« Vorrichtung nach einem dor vorherßehendcn Ansprüche, dadurch colcönnzclchnot, da3 ein einen Metallkörper (24) mit hohoi* Reibung orßroifondor Abschnitt (l6) einoc Druclc^liodoa oowio ein den Iletallkörper (24) mit gorineor Eeibuns uciTaasendC3

   (ll4) zum Anpressen der Rohnondung das Druclcolcocant vorceoehon ist»

   26· Vorriclituns nach Anspruch 25# dadurch cokennsoichnct, daß dor Metallkörper (24) rohrfüraiß ist und dor Abschnitt (16) in diesen rohrfUrmicon fietallkörpor (24) einßroift.

   27. Vorriclituns nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gelionnzoiclinGt, daß ein zweites» vorsucsweis© rohrförtnicos Drucksliod (1ΠΟ) zurhochgradigen Anpresauns dos den rohrföraleen Ifetalllöörper (24) mit £erlnger Reibung uneebonden Baiteruncseloaenteo (114) vorschuhen ist·

   28. Vorrichtunß nach Anspruch 27* dadurch cekonnseichnot, zwei unabhSncis voneinander beiiscliche Drudqüleder (l6, 120) iUr den Reibuncoantrieb deo rohrfönaieen Hetallkörpors (24) durch dlo Prcßdüso vorgesehen olnd.

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   29· Vorrichtung nnoh den AnwprUchon 25 bio 28, dadurch zolchnot, daß als den rohrfiJrraicen Metallkörper alt ecrlnßor Rolbung ura^obondoo Qalterun^oloracnt eine PrucIdiUlao (114) mit einem ionisch jcugospitzten und einem z^lindrischon Abschnitt (117 bzw. 118) versehen lot.

   09819/0034 _BAD

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