DE1811461A1

DE1811461A1 - Vorrichtung zum Verformen von Metallen

Info

Publication number: DE1811461A1
Application number: DE19681811461
Authority: DE
Inventors: Otto Doepper
Original assignee: Schloemann AG
Current assignee: Schloemann AG
Priority date: 1967-12-27
Filing date: 1968-11-28
Publication date: 1970-09-24
Also published as: DE1652559A1; FR1594386A; GB1248740A; DE1627624B2; DE1627624A1; DE1752928A1; GB1250915A; FR1597076A; US3557593A

Description

PATENTANWALT DfPL-INCULRICH PLDGER « D088ELDORF-BENRATH _o_ „ .__Q

i-uwucn BINRATHEf) 8CHL0S8ALLEE BB ²⁷· NOV. 1968

TELEFON 7132»4

j REGNR, S 2159

Schloemann Aktiengesellschaft, 4 Düsseldorf, Steinstr.13

IS3K»BBSSBSS3SS3SZSaBSSSI

Vorrichtung zum Verformen von Metallen

Zusatzpatentanmeldung zum Patent,
(Patentanmeldung P 17 52 928.1)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verformen von Metallen und ähnlichen bildsamen Werkstoffen, wobei das zu verformende Material bei jedem Verformungsschritt der Einwirkung angetriebener, sich in Bezug zueinander öffnender und schliessender Werkzeuge ausgesetzt ist, nach Patent. (Patentanmeldung

P 17 52 928.1).

Mit dem Patent (Patentanmeldung P 17 52 928.1)

war bereite vorgeschlagen worden, die Verformungswerkzeuge auf exzentrish gelagerten, angetriebenen sowie gesteuerten Werkzeugringen anzuordnen, so dass bei jedem Exzenterhub ein wechselndes Werkzeugpaar zur Einwirkung auf das zu

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verformende Material gebracht wurde, um somit bei einer durchgreifenden Verformung eine eehr grosse Leistung und eine ausgezeichnete Haltbarkeit der Werkzeuge zu erreichen. Letzteres ist vor allem dann von grosser Bedeutung, wenn es sich um sehr langsame Schmiedeprozesse oder gar um Pressvorgänge handelt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Ausbildung einer Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art für einen gleichfalls verhältnismässig langsamen Verformungsvorgang, der etwa eine Mittelstellung zwischen dem Pressen und dem Walzen einnimmt und es ermöglichen soll, ohne die Verwendung von hintereinanderliegenden und damit sehr platzgreifenden Walzgerüsten aus einem Rechteck- und insbesondere einem Quadrat-Querschnitt einen Rund-Querschnitt fehlerfrei zu erzeugen. Diese Aufgabe lässt sich durch einen Walzvorgang nicht lösen. Erfindungsgemäss wird dies nun dadurh erreicht, dass die Verformungswerkzeuge als Folgekaliber für die Verformung eines Rechteck-Querschnittes in einen Rund-Querschnitt ausgeführt sind, die abwechselte auf je zwei mit ihren Achsen senkrecht aufeinander stehenden Werkzeugringpaaren angeordnet sind, von denen jeder Werkzeugring exzentrisch gelagert ist und einen Zahnkranz besitzt, der mit dem Zahnkranz eines ihm zugeordneten, gleichfalls exzentrisch gelagerten ',' Rades kämmt, das einen vom Werkzeugring abweichenden Bxzentermittelpunkt besitzt, eine Steuerung, insbesondere eine Schubstangensteuerung, aufweist, und in seiner Zähnezahl auf die des Werkzeugringes derart: abgestimmt fet, dass nach

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einem vorgegebenen Drehungswinkel desselben das auf das zu verformende Material zur Einwirkung gelangende Kaliber wechselt, wobei das die erster, und jeweils übernächsten Kaliber tragende Werkzeugringpaar ohne Materialvorschub und das die' zweiten und übrigen Kaliber tragende Werkzeugringpaar mit Materialvorschub gesteuert ist. Die Ausführung und Anordnung der Werkzeugringe und der mit ihnen in Verzahnungseingriff stehende Räder können in der Form erfolgen, wie es mit

17 dem deutschen Patent (Patentanmeldung P 52 928 .1)

oder mit dem deutschen Patent...........(Patentanmeldung P 16 52 559.0) in Vorschlag gebracht wurde. Auf diese Weise ist es möglich, in vier Stichen bzw. Verformungshüben einen quadratischen Querschnitt in einen runden Querschnitt umzuformen, ohne dass dabei Überlappungen und ähnliche Verformungsfehler, wie sie beim Walzen auftreten würden, in Kauf nehmen zu müssen.

Zweckmässig liegen die Arbeitsrichtungen der Kaliber in genau der gleichen, zur Förderrichtung des zu verformenden Materials senkrechten Ebene. Oa stets auf einen Verformungshub ohne oder mit nur geringem, dem Rückstau des zu verformenden Materials entgegenwirkenden Vorschub ein Verformungshub mit Vorschub folgt, wird einerseits eine sehr durchgreifende Verformung mit erheblichen Stichabnahmen gewährleistet, während andererseits ein zusätzliches Vorschubaggregat entbehrlich ist.

Zweckmässig sind jeweils ein Werkzeugring einschliesslich des ihm zugeordneten Zahnrades um die gleiche Exzenterachse

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einer Antriebswelle umlaufend ausgeführt. Dabei kann vortelhaft jeder Werkzeugring acht Kaliber aufweisen, deren abwechselnde Arbeitsfolge dadurch gewährleistet wird, dass die Zähnezahl des Werkzeugringes und die des ihm zugeordneten Zahnrades in einem Verhältnis von 1:1 + 1/8 stehen. Auf diese Weise wird von den Werkzeugringen pro Hub genau 1/8 Umdrehung gemacht.

Für den beabsichtigten Verformungsvorgang führt also jedes Werkzeugringpaar nur zwei Verformungshübe aus und trägt

^w für diesen Zweck zwei unterschiedliche, in der Umfangsrichtung der Werkzeugringe einander abwechselnde Kaliber. Die Flächen des jeweiligen Kalibergrundes sind gekrümmt, jedooh nicht konzentrisch zur Mantelfläche des Werkzeugringes, sondern derart, dass sich im auelaufseitigen Abschnitt des Kalibergrundes ein mit der Stichfolge zunehmender Abstand vom Mittelpunkt des jeweiligen Werkzeugringes und im eintrittsseitigen Abschnitt des Kalibers ein mit der Stichfolge kleiner werdender Abstand vom Mittel-

»k punkt des jeweiligen Werkzeugringes ergibt. Dadurch wird der mit der genannten Querschnitteumformung verbundenen Querschnittsverminderung Rechnung getragen.

Die Erfindung sei weiterhin anhand -ter Zeichnung veranschaulicht. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Werkzeugringpaar in schematischer Darstellung,

während ,

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Flg. 2 die bei 6en einseiften Verformungshüben bzw. Stichen sieh verändernden Quersehnittsfornen und -gruseen wiedergibt.

Flg. 1 zeigt die Werkzeugringe 4 eines Werkzeugringpaares, die um die Achse O der Exzenterwelle 1 in der erfindungsgemlle sen Weise gesteuert umlaufen. Ober die Exzenterwelle 1 werden zwei in dieser Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mehr dargestellte Exzenter angetrieben, von denen eines mittels einer Schubstange zu steuern ist, während das andere zu einem den Werkzeugring 4 tragenden Exeentersystem zählt. Letzteres besitzt den Exzentermittelpunkt C.

In einer zur Zeichnungsebene senkrechten Ebene ist das weitere Werkzeugringpaar angeordnet. Während das in der Zeichnungsebene dargestellte Werkzeugringpaar mittels seiner Schubstangenlenker in der mit dem Fatent.......».{Patentanmeldung P 17 52 928.1) veranschaulichten Weise derart gesteuert wird, dass sich bei den Verformungshüben bzw. Stichen kein oder nur ein sehr geringer Vorschub ergibt, ist das dazu senkrecht arbeitend· Werkzeugringpaar mittels der Schubstangenlenker derart gesteuert, dass dessen Ver-

formingshübe zugleich Vorschubhübe sind.

Das Werkzeugringpaar 4 trägt an seinem Aussenumfang als zwei unterschiedliche Kaliber 17 und 18 ausgeführte Ver- , formungswerkzeuge in abwechselnder Folge. In entsprechender Weise ist das senkrecht zur leichnungeebene angeordnete,

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nicht dargestellte Werkzeugringpaar mit xwei Arten von Kalibern bildenden, segmentartigen Werkzeugen in abwechseln der Folge versehen. Die WerkzeugrLngpaare arbeiten in einander abwechselnder Taktfolge, wobei auf das ursprünglich quadratische Vormaterial 19 zunächst die Kaliber 17 des dargestellten Werkzeugringpaares zur Einwirkung gebracht werden. Dabei verformt sich der in Fig. 2 erkennbare, quadratische Anstichquerschnitt 20 zu dem Querschnitt 21. Ein Vorschub 1st mit diesem Verformungsvorgang nicht verbunden. Im Anschluss hieran gelangt das zweite, vom senkrecht zur Zeichnungsebene wirkenden Werkzeugringpaar getragene Kaliber zur Einwirkung auf das zu ver£orm@nde Material 19 und verformt'den Querschnitt 21 bei gleichzeitigem Vorschub zum Querschnitt 22. Den'dann folgenden Verformungshub bzw. Stich übernimmt wiederum das im der Zeichnungsebene dargestellte Werksengriiigpaar, jedoch nunmehr mit dem Kaliber 18, wobei sich ohne Vorschub die Querschnittsform 23 ergibt. Abschliessend wird aus dem nunmehr schon weitgehend runden Querschnitt durch den letzten Verformungshub bzw. Stich des von senkrecht zur Zeichnungsebene wirkenden Werkzeugringpaares' getragenen Kalibee bei gleichzeitigem Vorschub"der vollständig runde Querschnitt 24 erzeugt, woraufhin eitle neue Stichfolge beginnt.

Der zunehmenden Queraehnittsverminde£\mg entsprechend sind die Flächen des* Kalibergrundes im auslaufseitigen Abschnitt 17* bzw. 18' mit zunehmendem Abstand vom Mittelpunkt C des

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OR!-;IUXL '-:

jeweiligen WerVzeuqringes 4 ausgeführt, wohingegen die ointrittsseitiger Abschnitte 17¹¹ bzw. IP" in der Stichfolge einen abr.e imenden Abstand vom Mittelpunkt C ihres jeweiligen Werkzeugringes 4 besitzen.

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Claims

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Paten tansprüche

Vorrichtung zum Verformen vor Metallen und ähnlichen bildsamen Werkstoffen, wobei das.zu verformende Material bei jedem Verformungsschritt der Einwirkung angetriebener, sich in Bezug zueinander öffnender und schliessender Werkzeuge ausgesetzt ist, nach Patent (Patentanmeldung P 17 52 928.1), dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungswerkzeuge als Folgekaliber für die Verformung eines Rechteck-Querschnittes in einen Rund-Querschnitt ausgeführt sind, die abwechselnd auf zwei mit ihren Achsen senkrecht aufeinanderstehenden Werkzeugringpaaren (4) angeordnet sind, von denen jeder Werkzeugring exzentrisch gelagert ist und einen Zahnkranz besitzt, der mit dem Zahnkranz eines ihm zugeordneten, gleichfalls exzentrisch gelagerten Rades kämmt, das einen vom Werkzeugring abweichenden Exzentermittelpunkt besitzt, eine 'Steuerung, insbesondere eine Schubstangensteuerung aufweist, und in seiner Zähnezahl auf die des Werkzeugringes (4) derart abgestimmt ist, dass nach einem vorgegebenen Drehungswinkel desselben das auf das zu verformende Material zur Einwirkung gelangende Kaliber wechselt,

wobei das die ersten und jeweils übernächsten Kaliber (17, 18) tragende V/erkzeugringpaar (U) ohne Materialvorschub

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und dass die übrigen Kaliber tragende Werkzeugringpaar mit Materialvorschub gesteuert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsrichtungen der Kaliber in der gleichen, zur Förderung des zu verformenden Materials senkrechten Ebene liegen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet^ dass jeweils ein Werkzeugring (4) einschliesslieh des ihm zugeordneten Zahnrades um die gleiche Fxzenterachse (0) einer Antriebswelle (1) umlaufend angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , dass jeder Werkzeugring (4) acht Kaliber aufweist, und dass die Zähnezahl des Werkzeugringes (4) und des ihm zugeordneten Zahnrades im Verhältnis von 1:1 + 1/8 stehen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen des Kalibergrundes je eines Werkzeugringpaares im auslaufseitlgen Abschnitt (17',18¹J einen in ihrer Stichfolge zunehmenden Abstand vom Mittelpunkt des jeweiligen Werkzeugringes (4) besitzen, wohingegen sie in ihrem eintrittsseitigen Abschnitt (17",Ie¹¹) einen in ihrer Stichfolge abnehmenden Abstand vom Mittelpunkt (C) des jeweiligen Werkzeugringes (4) aufweisen.

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