DE1527906A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Druckverformung eines Werkstueckes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Druckverformung eines WerkstueckesInfo
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Description
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
y -
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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
,009813/0034 bad original
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·
Neue Unterlage
U09819/0034
. fy . BAD ORIGINAL
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.
0098 1 9/0034
Neue Unterlagen ~~ - · - ,· -. =.r, „ , .. ßAD
Neue Unterlagen ~~ - · - ,· -. =.r, „ , .. ßAD
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.
00 98 19/003 4 BADORlGlNAt'
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 iotf
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·
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
BAD ORIGINAL
009819/0034
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«
. 2 den oittloron Bareich der Vorrichtung nach Fig. 1 in
vergrößertem Lüncsechnitt alt einea
Werkstück in der Anfangsphauo der Verformung,
Vorrichtung alt eclbstelnstellciider ?roßf ora in
einer Darstellung es aus s Fl£· 1#
BAD
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-8 -
Neue Unterlagen ^. 7,, ^, 2 Nr<, ^ 3 -
. 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
0098 19/0034 BAD ORIGINAL 9 „.
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<er 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
- 10 -
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Neue Unterlagen im.7si μ»·..2 Nr.ι 5
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·
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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ORIGINAL
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
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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Neue Unter'aoen ά- ? ?« Ah5. ? r;r ι ^7 3 <i** n^n^„r. BAD ORIGINAL
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
3ue Unterlagen <m. 7 B, Abs. 2 Nr., Sat2 3
tfon Boiirflvβ^>τ^^7*<τ^Γ??ι^80ϊ* um i&ehr
-BAD ORIGINAL
als Cj £ übertraf« Der für das Fließpressen angoweadoto Arbeitsdruck
betrug 25*150 ko/erf*·
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^·
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ie Unterlagen (Art ? § ι Abs. 2 Nr. t satJ 3 deS Ä
-15
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
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«k Iw — '
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
1 BAD ORIGIN/17 "
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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
BAD OBJGINAL 009819/003A
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
009819/0034
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.
BAD ORIGINAL Ü098197 0034
Claims (1)
- Z1Ansprüche1. 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. l2» 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}»00 98 19/00 3 4 BADVerfahren 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 jcprüclio, 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 oinewird»BAD ORIGtNAL033 1-0/0034o* 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 Druckcliednnsöbrticht ist.BAD ORIGINAL·009819/003^ -—". Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch cckennzaiOhnot, daQι . ■ ·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) gebildetr n A - 5 -BAD ORIGINAL009819/0034 _IS19· 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 entspricht2^· 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)00 9 8 19/0034dlonondo Aucnohnuns (44) dos StUtzolemontca (23) lcccolstunpffürniß ausgebildet 1st und olno des StUtaelementeo25« 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.BAD ORIGINAL 0098 19/003A -7-29· 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 BADLeerseite
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1987001062A1 (en) * | 1985-08-14 | 1987-02-26 | Gesenkschmiede Schneider Gmbh | Process for the production of flanges or collars on hollow parts by lateral extrusion |
Also Published As
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GB1154732A (en) | 1969-06-11 |
BE681999A (de) | 1966-11-14 |
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