DE19716292C2 - Strangpreßvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangpreßvorrichtung zur Herstel­ lung gebogener Werkstücke mit einem in einer Preßkammer geführ­ ten Preßstempel, der in der Preßkammer befindlichen Werkstoff verdichtet und durch eine an einem kopfseitigen Ende der Preß­ kammer angeordnete Matrize preßt, wobei mindestens zwei der Ma­ trize parallel aneinanderliegend nachgeordnete Matrizenelemente vorgesehen sind.

Eine derartige Strangpreßvorrichtung ist aus der DE 41 31 332 A1 bekannt. Die dort beschriebene Strangpreßvorrichtung umfaßt ei­ nen Werkzeugkern mit daran anschließendem Werkzeugmantel, der aus scheibenartigen, aneinandergesetzten Mantelteilen besteht. Die fest aufeinandergesetzten Mantelteile bilden mit ihren sich ergänzenden Kanalabschnitten einen kreisbogenförmigen Kanal. Die beschriebene Aufteilung des Werkzeugmantels in einzelne Segmente erleichtert insofern die Herstellung, als der Kanal in den ein­ zelnen Segmenten vorgearbeitet und, wenn alle Mantelteile zusam­ mengefügt sind, anschließend fertig verarbeitet werden kann. Zur Erzeugung eines Innenprofils sind bei der bekannten Strangpreß­ vorrichtung in den kreisbogenförmigen Kanal reichende Stäbe vor­ gesehen, die zweckmäßigerweise auch bogenförmig gestaltet sind.

Aus der EP 0 706 843 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die zur Herstellung von gekrümmten Voll- und Hohlprofilen mit komplexen Querschnitten durch eine Kombination von Strangpressen und Bie­ gen dient, wobei das Werkstück gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem formgebenden Strangpreßvorgang durch eine quer zur Strangpreßrichtung auf das Werkstück einwirkende Kraft gebogen wird. Dazu ist nach der Matrize in Strangpreßrichtung gesehen eine eine Querkraft erzeugende Vorrichtung angeordnet, die gegen den austretenden Strang anpreßbar ist, wobei in dem Raum zwi­ schen Stranganpreßfläche und Austrittsebene eine von Anlageflä­ chen freie Biegezone vorhanden ist.

Aus der DE-AS 11 07 926 ist ein Spritzkopf an Strangpressen zum Herstellen von gekrümmten Werkstücken aus thermoplastischem Ma­ terial bekannt, bei dem beabstandet zum Düsenauslaß des Spritz­ kopfes ein Staukörper angeordnet ist, der als ein mit einer Aus­ nehmung versehener, quer zum Düsenkanal geführter Schieber oder als drehbarer Ring mit exzentrisch liegender Öffnung ausgebildet ist. Durch Verstellung dieses Schiebers bzw. Ringes gegenüber der Normalstellung wird der Durchgangsquerschnitt für die aus­ tretende thermoplastische Masse einseitig verändert, was eine gewünschte Geschwindigkeitsdifferenz beim Austritt aus dem Mundstück bewirkt.

Aus der DD-PS 28 365 ist ein Preßkopf für Strangpressen zur Herstellung von Werkstücken aus keramischen Massen bekannt, der zur Verminderung von Texturbildung aus mehreren fest zusammen­ gesetzten Segmenten besteht, deren Innendurchmesser teilweise konisch und teilweise zylindrisch ausgebildet ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Strangpreßvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der direkt im An­ schluß an den Strangpreßvorgang ein möglichst einfacher und platzsparender Streckbiegevorgang möglich ist, der die Herstel­ lung auch von komplexen räumlich gebogenen Profilen gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Strangpreßvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Demnach sind der Matrize der Strangpreßvorrichtung nachgeordnete Matrizenelemen­ te in einer Halterung vorgesehen, die parallel zueinander und zu der Matrize an­ einanderliegen. Die Matrizenelemente sind derart verschiebbar und verdrehbar gelagert, daß ihre aufeinanderfolgenden Durch­ trittsöffnungen einen Preßkanal bilden, dessen Krümmung und Verdrehung veränderlich und individuell einstellbar ist. Vor­ zugsweise sind die Matrizenelemente stufenlos verstellbar und in der gewünschten Position festlegbar. Vorteilhafterweise er­ folgt die Verschiebung der Matrizenelemente parallel zu der Ma­ trize der Strangpreßvorrichtung, d. h. senkrecht zu der Aus­ trittsrichtung des Strangpreßprofils aus der Preßkammer. Die Verdrehung der Matrizenelemente erfolgt vorteilhafterweise in einer Ebene parallel zu der Ebene der Matrize der Strangpreß­ vorrichtung, d. h. in einer Ebene, die senkrecht zur Austritts­ richtung des Strangpreßprofils aus der Preßkammer liegt. Die aneinanderliegenden Matrizenelemente bilden demnach erfindungs­ gemäß einen Preßkanal, in welchen das Strangpreßprofil nach seinem Austritt aus der Preßkammer und der Austrittsöffnung der Matrize eintritt. Durch die Möglichkeit der Verschiebbarkeit und Verdrehbarkeit der Matrizenelemente kann dem Preßkanal eine beliebige Krümmung und/oder Verdrehung verliehen werden, so daß die durch die Durchtrittsöffnungen der Matrizenelemente gebil­ dete Wandung des Preßkanals eine Querkraft auf das Strangpreß­ profil ausübt.

In Ausgestaltung der Erfindung weisen die Durchtrittsöffnungen der Matrizenelemente abgerundete Kanten auf. Dadurch wird ein problemloser Durchtritt des Strangpreßprofils durch die Durch­ trittsöffnungen der Matrizenelemente gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Halterung für die Matrizenelemente vorgesehen, die vorzugsweise auswechselbar ist, so daß eine unterschiedliche Anzahl von Matrizenelementen der Matrize der Strangpreßvorrichtung nachordenbar ist und so­ mit Preßkanäle unterschiedlicher Länge erzeugt werden können.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist die Matrize der Strangpreßvorrichtung Teil dieser Halterung. Dadurch erhält die erfindungsgemäße Strangpreßvorrichtung einen besonders einfa­ chen Aufbau und die Matrize ist bei Bedarf problemlos auswech­ selbar.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Querhaupt der Strang­ preßvorrichtung beabstandet zu der Matrize und zu den Matri­ zenelementen angeordnet, beispielsweise durch eine Beaufschla­ gung durch die Halterung. Zum Abziehen des gekrümmten Strang­ preßprofils vor dem Querhaupt ist dazu in der Halterung vor­ teilhafterweise eine seitliche Öffnung vorgesehen.

Um eine Herstellung von Hohlprofilen zu gestatten, ist in be­ sonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung im Innern der Preßkammer ein im wesentlichen konzentrisch zu der Austritts­ öffnung der Matrize angeordneter Dorn vorgesehen.

Damit eine Aufrechterhaltung des hohlen Querschnitts auch in dem Preßkanal zum Krümmen des Stranges aufrechterhalten wird, weist der Dorn vorteilhafterweise eine durch die Austrittsöff­ nung der Matrize und in die Durchtrittsöffnungen der Matri­ zenelemente reichende Verlängerung auf.

Als besonders vorteilhaft erweist sich, wenn die Verlängerung aus einer Mehrzahl beweglich miteinander verbundener Segmente besteht, die sich problemlos an eine durch die verschieb- und verdrehbaren Matrizenelemente vorgegebene Krümmung anpassen können.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt in seitlicher Ansicht einen Längs­ schnitt durch eine erfindungsgemäße Strangpreßvorrichtung. Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße geschnittene Strangpreß­ vorrichtung 1 zur Herstellung gebogener Werkstücke mit einer einen Hohlraum zur Aufnahme von Werkstoff 4 umfassenden Preß­ kammer 2 und mit einem in der Preßkammer 2 geführten Preßstem­ pel 6, der durch eine Längsbewegung (in der Darstellung der Fi­ gur nach links) den Werkstoff 4 verdichtet.

An dem in Preßrichtung des Preßstempels 6 liegenden kopfseiti­ gen Ende der Preßkammer 2 ist eine den Hohlraum der Preßkammer 2 abschließende Matrize 10 mit einer Austrittsöffnung 16 ange­ ordnet. Zur Herstellung eines Strangpreßprofils wird der in der Preßkammer 2 befindliche Werkstoff 4 durch den Preßstempel 6 verdichtet und durch die Austrittsöffnung 16 der Matrize 10 ge­ preßt.

Der Matrize 10 sind in Strangpreßrichtung Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 anliegend nachgeordnet, die parallel zu der Matrize 10 und zueinander in einer Halterung 8 aneinanderliegend gela­ gert sind. Die Halterung 8 ist derart ausgebildet, daß die Ma­ trize 10 einen Teil der Halterung 8 bildet.

Die Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 sind in der Halterung 8 parallel zu der Matrize 10, d. h. senkrecht zu der Preßrichtung im Sinne der eingezeichneten Doppelpfeile verschiebbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Verschiebung der Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 nach unten möglich, jedoch kann im Sinne der Erfindung gleichermaßen eine Verschiebung auch zur Seite und nach oben vorgesehen werden.

Des weiteren sind die Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 in der Halterung 8 drehbar gelagert, und zwar parallel zu der Matrize 10, also in einer Ebene senkrecht zur Austrittsöffnung des Strangpreßprofils.

Erfindungsgemäß läßt sich somit wie in dem Ausführungsbeispiel der Figur dargestellt durch die Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 und deren aufeinanderfolgenden Durchtrittsöffnungen 18 ein Preßkanal mit einstellbarer Krümmung und Verdrehung (beispiels­ weise bei rechteckigem Querschnitt des Strangpreßprofils) bil­ den. Um einen besonders guten Durchtritt durch die Durchtritts­ öffnungen 18 der Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 zu gewährlei­ sten, sind die Kanten 19 der Durchtrittsöffnungen 18 abgerun­ det. Durch die durch den Versatz der Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 zueinander erzeugte Krümmung stehen die Ebenen der Durchtrittsöffnungen 18 jeweils in einem Winkel zu dem Verlauf des Strangpreßprofils, was durch die Abrundung der Kanten 19 berücksichtigt wird.

Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Strangpreßvorrichtung gestattet eine Herstellung von Hohlprofilen. Dazu ist im Innern der Preßkammer 2 ein im wesentlichen konzentrisch zu der Austrittsöffnung 16 der Matri­ ze 10 angeordneter Dorn 20 vorgesehen. An seinem in Strangpreß­ richtung liegenden Ende weist der Dorn 20 eine konische Verjün­ gung 24 auf, die sich bis in die Austrittsöffnung 16 der Matri­ ze 10 erstreckt. Daran anschließend weist der Dorn 20 eine durch die Austrittsöffnung der Matrize 10 und in die Durch­ trittsöffnungen 18 der Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 reichen­ de Verlängerung 22 auf, welche aus einer Mehrzahl beweglich miteinander verbundener Segmente 26 besteht. Die Segmente 26 weisen insbesondere einen dem Innenquerschnitt des Hohlprofils 4' angepaßten Querschnitt auf. Die bewegliche Verbindung der Segmente 26 erfolgt beispielsweise mittels kurzer Abstandsstif­ te, jedoch sind auch andere Verbindungsarten möglich, wie bei­ spielsweise Schlauchsegmentverbindung oder dergleichen.

Erfindungsgemäß ist das Querhaupt 30 der Strangpreßvorrichtung 1 durch die Halterung 8 beabstandet zu der Preßkammer 2 ange­ ordnet, wobei ein zusätzliches Abstützelement 32 des Querhaupts 30 an der Preßkammer 2 vorgesehen sein kann. Die Halterung 8 weist eine seitliche, nach unten weisende Öffnung 9 auf, durch die der gekrümmte Strang 4' vor dem Querhaupt 30 abgezogen wer­ den kann. Gerade Strangpreßprofile werden durch eine im wesent­ lichen konzentrisch zu den Öffnungen 16, 18 der Matrize 10 bzw. der Matrizenelemente 11, 12, 13, 14 angeordnete Profilauslauf­ öffnung 34 des Querhaupts 30 abgezogen.

Erfindungsgemäß wird somit zur Herstellung von räumlich geboge­ nen Strangpreßprofilen dreidimensionaler Struktur eine in seg­ mentierter Form aufgebaute Matrize bereitgestellt, bei der die durch Formscheiben gebildeten Matrizenelemente einzeln in ihrer Position und Orientierung verändert werden können. Hierdurch wird eine im Strangpreßprozeß angestrebte Form des Strangpreß­ profils vorgegeben. Um ein Ausknicken der Profilwandung bei Hohlprofilen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß ein Dorn mit einer segmentierten und in die Durchtrittsöffnungen der Matri­ zenelemente reichenden Verlängerung verwendet, die aufgrund der äußeren Kraftbeeinflussung durch das Strangpreßprofil an den Formverlauf des Preßkanals angepaßt wird. Erfindungsgemäß kön­ nen somit Profilformen in einer Biegung und Verdrehung gepreßt werden.

Claims (9)

1. Strangpreßvorrichtung zur Herstellung gebogener Werkstücke mit einem in einer Preßkammer (2) geführten Preßstempel (6), der in der Preßkammer (2) befindlichen Werkstoff (4) verdichtet und durch eine an einem kopfseitigen Ende der Preßkammer (2) angeordnete Matrize (10) preßt, wobei zwei der Matrize (10) parallel aneinanderliegend nachgeordnete Matrizenelemente (11, 12, 13, 14) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenelemente (11, 12, 13, 14) in einer Halterung (8) derart verschiebbar und verdrehbar gelagert sind, daß ihre aufeinanderfolgenden Durchtrittsöffnungen (18) einen Preßkanal veränderlicher Krüm­ mung und Verdrehung bilden.

2. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Durchtrittsöffnungen (18) der Matrizenelemente (11, 12, 13, 14) abgerundete Kanten (19) aufweisen.

3. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Halterung (8) auswechselbar ist.

4. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Matrize (10) Teil der Halterung (8) ist.

5. Strangpreßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein beabstandet zu der Matrize (10) und den Matrizenelementen (11, 12, 13, 14) angeordnetes Querhaupt (30).

6. Strangpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Halterung (8) das Querhaupt (30) beaufschlägt und daß in der Halterung (8) eine seitliche Öff­ nung (9) zum Abziehen eines gekrümmten Stranges (4') vor dem Querhaupt (30) vorgesehen ist.

7. Strangpreßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Preßkammer (2) ein im wesentlichen konzentrisch zu der Austrittsöffnung (16) der Matrize (10) angeordneter Dorn (20) vorgesehen ist.

8. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dorn (20) eine durch die Austrittsöffnung (16) der Matrize (10) und in die Durchtrittsöffnungen (18) der Matri­ zenelemente (11, 12, 13, 14) reichende Verlängerung (22) auf­ weist.

9. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verlängerung (22) aus einer Mehrzahl beweglich miteinander verbundener Segmente (26) besteht.