DE202011101652U1 - Device for heating holding means for dies - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) zum Erwärmen von ersten Haltemitteln (2) für Gesenke (3) – mit zumindest einem Tragmittel (11), das mehrere Heizmittel (12) trägt, wobei die Heizmittel (12) für Infrarotstrahler (120) als Heizelemente geeignet und eingerichtet sind, und – mit einem zweiten Haltemittel (10) zum Halten des ersten Haltemittels (2) zumindest während des Erwärmens des ersten Haltemittels (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Pressstempel (13) aufweist, der unterhalb eines Raums vorgesehen ist, der von einem von dem zweiten Haltemittel (10) gehaltenen ersten Haltemittel (2) während des Erwärmens einnehmbar ist.Device (1) for heating first holding means (2) for dies (3) - with at least one support means (11) which carries several heating means (12), the heating means (12) being suitable and set up as heating elements for infrared radiators (120) and with a second holding means (10) for holding the first holding means (2) at least during the heating of the first holding means (2), characterized in that the device has a press ram (13) which is provided below a room, which can be taken up by a first holding means (2) held by the second holding means (10) during the heating.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von ersten Haltemitteln für Gesenke, mit zumindest einem Tragmittel, das mehrere Heizmittel trägt.The invention relates to a device for heating first holding means for dies, with at least one support means carrying a plurality of heating means.
Eine solche Vorrichtung ist aus dem Dokument
Beim Gesenkschmieden wird ein Metallstück zwischen einem Untergesenk und einem Obergesenk zu einem Schmiedeteil umgeformt. Das vorgewärmte Metallstück, das in etwa die Form beziehungsweise die Größe des späteren Schmiedeteils hat, wird dazu in das Untergesenk gelegt. Von oben schlägt das Obergesenk auf das Metallstück und formt ihn zum Schmiedestück. Die Gesenke bilden bei diesem Umformvorgang das Umformwerkzeug. Die Gesenke werden von einem ersten Haltemittel gehalten, welches umgangssprachlich auch als Mutterhalter bezeichnet wird. Damit die beim Schmieden auftretenden Kräfte vom Gesenk auf das erste Haltemittel übertragen werden können, sind belastbare Verbindungen zwischen dem Gesenk und dem ersten Haltemittel für das Gesenk notwendig. In der Vergangenheit hat sich beispielsweise eine kraft- und formschlüssige Verbindung einerseits als hinreichend dauerhaft und andererseits zum Austauschen des Gesenks lösbare Verbindung als tauglich erwiesen.In swaging, a piece of metal between a lower die and an upper die is formed into a forged part. The preheated metal piece, which has approximately the shape or the size of the later forging, is placed in the lower die. From above, the upper die hits the piece of metal and forms it into a forged piece. The dies form the forming tool during this forming process. The dies are held by a first holding means, which colloquially is also referred to as a mother holder. So that the forces occurring during forging can be transferred from the die to the first holding means, reliable connections between the die and the first holding means for the die are necessary. In the past, for example, a non-positive and positive connection on the one hand as sufficiently durable and on the other hand for replacing the die detachable connection has proven to be suitable.
Für diese form- und kraftschlüssige Verbindung ist in dem ersten Haltemittel eine Aufnahme vorgesehen, die eine an das Gesenk angepasste Form hat. Diese Aufnahme hat ein leichtes Untermaß gegenüber dem Teil des Gesenks, welches in die Aufnahme eingesetzt wird. Die Verbindung zwischen dem ersten Haltemittel und dem Gesenk wird dann dadurch hergestellt, dass man das Aufnahmemittel auf eine höhere Temperatur bringt, damit sich das Innenmaß der Aufnahme erhöht. Das Untermaß wird durch das Erwärmen des ersten Haltemittels beseitigt. Ist das Untermaß durch das Erhitzen beseitigt, kann das Gesenk in die Aufnahme des ersten Haltemittels eingesetzt werden. Kühlt das erste Haltemittel danach wieder ab, wird das Gesenk in das erste Haltemittel eingeschrumpft und sitzt fest in dem ersten Haltemittel.For this positive and non-positive connection, a receptacle is provided in the first holding means, which has a shape adapted to the die. This receptacle has a slight undersize relative to the part of the die which is inserted into the receptacle. The connection between the first holding means and the die is then made by raising the receiving means to a higher temperature to increase the internal dimension of the receptacle. The undersize is eliminated by heating the first holding means. If the undersize is eliminated by the heating, the die can be inserted into the receptacle of the first holding means. Thereafter, when the first holding means cools again, the die is shrunk into the first holding means and firmly seated in the first holding means.
Im umgekehrten Verfahren läuft das Herausnehmen eines Gesenks aus dem ersten Haltemittel ab. Das erste Haltemittel wird wieder auf eine höhere Temperatur gebracht, um das Untermaß auszugleichen. Sobald die Aufnahme des ersten Haltemittels und das Gesenk das gleiche Maß haben, kann das Gesenk dann aus der Aufnahme entnommen werden.In the reverse process, the removal of a die from the first holding means runs off. The first holding means is brought back to a higher temperature to compensate for the undersize. Once the recording of the first holding means and the die have the same degree, the die can then be removed from the recording.
Während des Einsetzens beziehungsweise des Herausnehmens des Gesenks in beziehungsweise aus dem ersten Haltemittel kann das Gesenk gekühlt werden, dass sich nur das erste Haltemittel ausdehnt, nicht jedoch das Gesenk.During the insertion or removal of the die in or out of the first holding means, the die can be cooled so that only the first holding means expands, but not the die.
Die nach dem beschriebenen Verfahren durchgeführte Erwärmung des ersten Haltemittels zum Ein- beziehungsweise Ausschrumpfen des Gesenks wird herkömmlich mittels eines Gasbrenners als Heizmittel oder mittels induktiver Erwärmung durchgeführt.The heating of the first holding means for shrinking or swaging the swage carried out according to the described method is conventionally carried out by means of a gas burner as the heating means or by means of inductive heating.
Ein Problem der Erwärmung mittels eines Gasbrenners ist, dass zum Betreiben des Gasbrenners eine entsprechende Gasversorgung sichergestellt sein muss. Außerdem muss darauf geachtet werden, dass die Verbrennungsgase abgeführt werden und eine hinreichende Sauerstoffzufuhr in die Werkshalle sichergestellt ist. Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Gasbrennern zum Erwärmen des ersten Haltemittels ist, dass das Regeln des Erwärmungsvorgangs nur mit sehr großem Aufwand möglich ist. Die Wärme kann nicht gezielt dem ersten Haltemittel zugeführt werden.A problem of heating by means of a gas burner is that for operating the gas burner, a corresponding gas supply must be ensured. In addition, care must be taken that the combustion gases are removed and a sufficient supply of oxygen to the factory floor is ensured. Another disadvantage of using gas burners for heating the first holding means is that the regulation of the heating process is possible only with great effort. The heat can not be selectively supplied to the first holding means.
Ein Nachteil der induktiven Erwärmung des ersten Haltemittels ist, dass beim induktiven Erwärmen die Induktivitäten, mit denen die elektromagnetischen Wechselfelder erzeugt werden, Blindleistungen hervorrufen, die entsprechend kompensiert werden müssen.A disadvantage of the inductive heating of the first holding means is that during inductive heating, the inductances with which the alternating electromagnetic fields are generated cause reactive power, which must be compensated accordingly.
Außerdem sind die Komponenten, die für eine induktive Erwärmung der ersten Haltemittel notwendig sind, aufwändig und teuer. Die induktive Erwärmung hat sich daher bislang nicht durchgesetzt und in den meisten Fäden werden die ersten Haltemittel mit Gasbrennern erwärmt.In addition, the components that are necessary for inductive heating of the first holding means, consuming and expensive. The inductive heating has therefore not prevailed and in most threads, the first holding means are heated with gas burners.
In dem Dokument
Vorteilhaft werden Infrarotstrahler zum Erzeugen von Strahlung mit einer Wellenlänge von 1,0 bis 2,7 μm insbesondere von 1,0 bis 1,4 μm verwendet. Die maximale Strahlungsleistung der Infrarotstrahler kann jeweils auf die Fläche bezogen 60 bis 200 Kilowatt pro Quadratmeter insbesondere 200 Kilowatt pro Quadratmeter betragen. Vorteilhaft sind also kurzwellige Infrarotstrahler mit großer Leistung.Advantageous are infrared radiators for generating radiation having a wavelength of 1.0 to 2.7 microns, in particular from 1.0 to 1.4 microns used. The maximum radiant power of the infrared radiators can amount to 60 to 200 kilowatts per square meter, in particular 200 kilowatts per square meter. Thus, short-wave infrared radiators with high power are advantageous.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Prozess weiter zu optimieren, um eine ausreichende Erwärmung in noch kürzerer Zeit zu erreichen.The aim of the present invention is to further optimize the process in order to achieve sufficient heating in even shorter time.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Vorrichtung einen Pressstempel aufweist, der unterhalb eines Raums vorgesehen ist, der von einem von dem zweiten Haltemittel gehaltenen ersten Haltemittel während des Erwärmens einnehmbar ist.This object is achieved in that the device comprises a press ram, which is provided below a space which is ingestible by a first holding means held by the second holding means during the heating.
Mit dem Pressstempel, es kann sich um einen hydraulischen oder einen pneumatischen Pressstempel oder um einen Pressstempel mit einem Linearantrieb handeln, kann das Gesenk, während des Erwärmens des ersten Haltemittels zum Herausnehmen des Gesenks aus dem ersten Haltemittel, mit einer Kraft beaufschlagt werden. Der Pressstempel ist so angeordnet, dass die von ihm aufgebrachte Kraft von unten auf das Gesenk wirkt und dieses nach oben aus dem ersten Haltemittel drückt. Dazu ist in dem ersten Haltemittel ein Kanal vorgesehen, den der Pressstempel, ein mit dem Pressstempel verbundener Stößel oder ein anderer mit dem Pressstempel verbundener Gegenstand hindurchgreift und an dem Gesenk anliegt. Der Pressstempel kann beispielsweise mit einem Vordruck von 100 bar gegen das Gesenk drücken. Die von dem Pressstempel aufgebrachte Kraft allein reicht sicherlich nicht aus, um das Gesenk aus dem ersten Haltemittel zu drücken. Dazu ist die Erwärmung des ersten Haltemittels und die dadurch erfolgende Aufweitung der Aufnahme erforderlich. Der Pressstempel kann jedoch die Herauslösung des Gesenks aus dem ersten Haltemittel beschleunigen. Durch die vom Pressstempel aufgebrachte Kraft können sich zum Beispiel Verkantungen des Gesenks beim Herausnehmen des Gesenks aus der Aufnahme vermeiden oder lösen lassen.The punch, which can be a hydraulic or a pneumatic press punch or a punch with a linear drive, can act on the die during the heating of the first holding means for removing the die from the first holding means. The press ram is arranged so that the force applied by him acts from below on the die and pushes it upwards out of the first holding means. For this purpose, a channel is provided in the first holding means, which engages through the press ram, a plunger connected to the press ram or another object connected to the press ram and bears against the die. For example, the press die can press against the die with a pre-pressure of 100 bar. The force exerted by the ram force alone is certainly not sufficient to push the die out of the first holding means. For this purpose, the heating of the first holding means and thereby taking place widening of the recording is required. However, the punch can accelerate the release of the die from the first holding means. By the force applied by the ram, for example, tilting of the die when removing the die from the receptacle can be avoided or solved.
Ein Pressstempel war bei den bisher bekannten Vorrichtungen nicht notwendig und auch nicht sinnvoll. Die ersten Haltemittel wurden und werden zum Herausnehmen der Gesenke in den bislang bekannten Vorrichtungen so angeordnet, dass die Aufnahmeöffnung auf der Unterseite der ersten Haltemittel ist. Beim Aufweiten der Aufnahme in Folge der Erwärmung der ersten Haltemittel fällt das Gesenk aufgrund der Schwerkraft nach unten aus der Aufnahme heraus. Im Gegensatz dazu wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung das erste Haltemittel so angeordnet, dass die Aufnahme nach oben weist. Der Pressstempel kann dann das Gesenk nach oben drücken.A punch was not necessary in the previously known devices and not useful. The first holding means have been and are arranged for removing the dies in the previously known devices so that the receiving opening is on the underside of the first holding means. When expanding the receptacle as a result of the heating of the first holding means, the die falls downwards out of the receptacle due to gravity. In contrast, in a device according to the invention, the first holding means is arranged so that the receptacle facing upward. The ram can then push the die upwards.
Ein Grund warum die gegenüber der herkömmlichen Verfahrensweise umgekehrte Anordnung des ersten Haltemittels bei der Herausnahme eines Gesenkes aus dem ersten Haltemittel ist, dass, wenn das Gesenk von oben frei zugänglich ist, die Oberseite des Gesenks unmittelbar mit einem Kühlmittel belegt werden kann. So ist es zum Beispiel möglich, Trockeneis auf das Gesenk aufzulegen, dass zum Kühlen des Gesenks wesentlich besser geeignet ist als das üblicherweise verwendete Wasser.One reason why the reverse arrangement of the first holding means when removing a die from the first holding means is that when the die is freely accessible from above, the top of the die can be directly covered with a coolant. For example, it is possible to apply dry ice to the die, which is much more suitable for cooling the die than the commonly used water.
Ein weiterer Vorteil dieser gegenüber zum Stand der Technik umgekehrten Anordnung des ersten Haltemittels beim Herausnehmen des Gesenks aus dem ersten Haltemittel ist, dass das erste Haltemittel zum Einsetzen eines anderen Gesenks nicht umgedreht werden muss. Das Einsetzen eines Gesenks in ein erstes Haltemittel erfolgt beim Stand der Technik wie auch bei der Erfindung von oben in die Aufnahme des ersten Haltemittels.Another advantage of this opposite to the prior art arrangement of the first holding means when removing the die from the first holding means is that the first holding means for inserting another die need not be reversed. The insertion of a Gesenk in a first holding means takes place in the prior art as well as in the invention from above into the receptacle of the first holding means.
Das Trockeneis oder ein anderes Kühlmittel kann in einen Ring oder einen Topf gefüllt werden, der auf das Gesenk aufgesetzt wird. Der Ring oder der Topf kann von oben mit einem Deckel verschlossen werden. Das kann zum Beispiel sinnvoll sein, wenn ein erstes Haltemittel und ein Gesenk mit geringer Größe im Vergleich zur Größe der Heizelemente erwärmt werden muss. Durch den Ring oder den Topf kann eingefülltes Trockeneis gegen die im Betrieb der Heizelemente ausgehende Wärmestrahlung geschützt werden. Der Ring oder der Topf hat vorzugsweise eine äußere Kontur, die der Kontur des Gesenks möglichst entspricht, so dass möglichst das ganze Gesenk mit Trockeneis abgedeckt werden kann. Der Ring oder der Topf kann vorzugsweise hitzebeständig und zugleich ein schlechter Wärmeleiter sein.The dry ice or other coolant can be filled into a ring or pot which is placed on the die. The ring or the pot can be closed from above with a lid. This may be useful, for example, if a first holding means and a die of small size must be heated in comparison to the size of the heating elements. Through the ring or the pot filled dry ice can be protected against emanating during operation of the heating elements heat radiation. The ring or pot preferably has an outer contour that corresponds as closely as possible to the contour of the die, so that as far as possible the entire die can be covered with dry ice. The ring or pot may preferably be heat resistant and at the same time a poor conductor of heat.
Das zweite Haltemittel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst einen Wagen, mit welchem ein vom zweiten Haltemittel gehaltenes erstes Haltemittel von einer ersten Stellung, in welcher das erste Haltemittel in der Vorrichtung angeordnet werden kann und/oder aus der Vorrichtung entnommen werden kann, in eine zweite Stellung gefahren werden kann, in welcher das erste Haltemittel erwärmt werden kann.The second holding means of a device according to the invention comprises a carriage with which a first holding means held by the second holding means is moved from a first position, in which the first holding means can be arranged in the apparatus and / or removed from the apparatus, into a second position can be, in which the first holding means can be heated.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigtAn embodiment of an inventive arrangement with a device according to the invention will be described with reference to the drawings. It shows
Die erfindungsgemäße Anordnung, wie sie in den
Die Vorrichtung weist ein zweites Haltemittel
Das zweite Haltemittel
Das Tragmittel
Stattdessen könnte das Tragmittel auch durch einen Rahmen gebildet sein, an dessen Innenseite die Infrarotstrahler angebracht sind. Der Rahmen könnte in der Höhe verschiebbar gelagert sein.Instead, the support means could also be formed by a frame, on the inside of which the infrared radiators are mounted. The frame could be slidably mounted in height.
Das zweite Haltemittel
Das Gestell
In einer ersten Stellung des Wagens ist es einfach möglich ein erstes Haltemittel
In einer zweiten Stellung des Wagens
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Ring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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