-
Elektro-Stauchmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektro-Stauchmaschine
mit Staucheinrichtung, Fuhrung und Amboß, die in Arbeitsachse hintereinander angeordnet
sind., sowie mit elektrischer Beheizungseinrichtung. - Elektro-Stauchmaschine bezeilchnet
dabei die Tatsache, daß das Werkstück in der Stauchmaschine durch elektrische Energie
beheizt wird. Bei bekannten Elektro-Stauchmaschinen arbeitet die elektrische BeheiEungseinrichtung
mit Ohmscher Erwärmung, wobei das Werkstück selbst als Widerstand geschaltet ist
und über Elektroden die Stromzuführung zum Werkstück erfolgt (vergl. Dt-PS 960 946).
-
Zumindest an einer der Elektroden findet beim Stauchvorgang gleitende
Reibung statt. Dazu muß die Oberflache der Werkstücke
entsprechend
vorbereitet werden. Schwarzes, d.h.
-
unbearbeitetes Material mit rauher und ggfs. zunderbehafteter Oberfläche
läßt sich nicht einsetzen. Auch wenn vorbereitetes Material eingesetzt wird, bedingt
die gleitende Reibung erhebliohe Verschleißbeanspruchungen der Elektroden. Darüber
hinaus lassen sich-störende Übergangswiderstände an diesen Elektroden, aber auch
an einem zugleich als Elektrode geschalteten Amboß nicht vermeiden, was Uberhitzungen
in diesen Bereichen auslöst.
-
In anderen Bereichen der Technik kennt man neben der Ohmschen Erwärmung
von Werkstücken auch induktive Erwärmung. Die Gestaltung von Elektro-Stauchmaschinen
ist durch diese bekannten Maßnahmen nicht beeinflußt worden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektro-Stauchmaschine
der beschriebenen Gattung so zu vereinfachen, daß ohne weiteres auch schwarzes Material
mit rauher Oberfläche eingesetzt werden kann.
-
Die Erfindung betrifft eine Elektro-Stauchmaschine mit Staucheinrichtung,
Führung für das Werkstück und Amboß, die in Arbeitsachse hintereinander angeordnet
sind, sowie mit elektrischer Beheizungseinrichtung. Die Erfindung besteht darin,
daß die elektrische Beheizungseinrichtung als Induktionsheizeinrichtung ausgebildet
sowie zwischen Führung und Amboß angeordnet ist, und daß der Amboß an einen Stelltrieb
angeschlossen und (zum Zwecke der Entnahme des fertiggestaucnten Werkstückes) aus
der Arbeitsachse herausfahrbar ist.-
Die Induktionsheizeinrichtung
ist im einfachsten Falle eine Spule mit einigen Windungen, die das Werkstück eng
umschließt.
-
Um für die freie Ausbildung des Stauchkopfes am Werkstück Platz zu
schaffen, kann es vorteilhaft sein, diese Spule zum Stauchkopf hin konisch zu erweitern.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Induktionsheizeinrichtung gleichsam als
Stator eines Elektromotors auszuführen, so daß das Werkstück über induzierte Wirbelströme
erwärmt wird. Im letzteren Falle kann man auch ohne weiteres eine Kernerwärmung
des Werkstückes erreichen- Um auf einfache Weise den Amboß aus der Arbeitsachse
herauszufahren, empfiehlt die Erfindung, daß der Amboß in einen zur Arbeitsachse
quer verschiebbaren Schlitten eingesetzt ist, wobei dieser Schlitten an den schon
beschriebenen Stelltrieb angeschlossen ist.
-
Vorteilhaft in funktioneller Hinsicht, außerdem von besonderer Einfachheit
ist eine Ausführungsform der Erfindung, die auf Wasserkühlung für den Amboß verzichtet
und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Amboß aus schlechtwärmeleitendem Material,
z.B. keramischem Material, besteht und/oder eine entsprechende Auflage aufweist.
Man kann sogar so weit gehen, den Amboß zu erwärmen, wobei z.B. eine ebenfalls induktiv
arbeitende Heizeinrichtung für den Amboß vorgesehen werden kann. All diese Maßnahmen
tragen dazu bei, daß das Werkstück beim Stauchvorgang nicht eine vorzeitige und
störende Abkühlung erfährt.
-
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer Elektro-Stauchmaschine
eine induktive Erwärmung des Werkstückes beim Stauchvorgang durchgeführt werden
kann, wenn der Amboß aus der Arbeitsaciise herausfahrbar ist, so daß das fertiggestauchte
Werkstück nach Herausfahren des Ambosses aus der
Arbeitsachse heraus
gleichsam in Richtung der Arbeitsachse aus der Maschine entfernt werden kann. Dann
besteht nämlich die Möglichkeit, mit Induktionsheizeinrichtungen zu arbeiten, die
das zu erwärmende Werkstück hinreichend eng umschließen, um eine induktive Beheizung
durchzuführen, wobei die beschriebene konische Aufweitung nicht schadet. Es ist
nicht erforderlich, die Induktionsheizeffnrichtung selbst auftrennbar zu gestalten,
um in klassischer Weise das fertiggestauchte Werkstück entnehmen zu können. Der
Hauptvorteil liegt jedoch darin, daß ohne weiteres schwarze Werkstuecke mit rauher
Oberfläche eingesetzt werden können. Das gibt die Möglichkeit, z.B. von einem Coil
zu arbeiten, wie es vom Walzwerk kommt, wobei von diesem Coil einzelne Abschnitte
lediglich abgetrennt werden. Darüber hinaus ergeben sich weitere beachtliche Vorteile.
So läßt sich die Aufheizungskurve für das Werkstück sehr genau steuern, wenn bei
einer erfindungsgemäßen Elektro-Stauchmaschine im übrigen das Werkstück mit regelbarer,
konstanter Geschwindigkeit vorgeschoben und dabei auch auf gestaucht wird. Zweckmäßigerweise
wird der Amboß seitwärts verschwenkt, während der Stauchkolben der Staucheinrichtung
seinerseits bereits wieder zurückbewegt wird. Im Rahmen der Erfindung liegt es,
die Induktionsheizeinrtchtung selbst ausschwenkbar anzuordnen, so daß der gestaucht
Kopf am Amboß vorbei herausgenommen werden kann. Dabei ist es-keinesfalls erforderlich,
eine erfindungsgemäße Elektro-Stauchmaschine nur mit einer einzigen Induktionsheizeinrichtung
auszurüsten. Es besteht vielmehr die Möglichkeit, zwei Induktionsheizeinrichtungen
vorzusehen, die beispielsweise in senkrechter Ebene vor dem Amboß um 9o° versetzt
auf einer
einer senkrechten Scheibe am Amboß hin und her vorbeigeführt
werden können, derart, daß eine Induktionseinrichtung vor dem Amboß steht, wobei
hier das Fertigstauchen durchgeführt wird, während die zweite lnduktionsheizeinrichtung
beladen oder entladen wird. Sie kann dann bereits ohne Stauchhub das Werkstück vorwärmen,
um danach vor den Amboß geschwenkt zu werden. Dabei können selbstverständlich auch
mehr als zwei Induktionsheizeinrichtungen auf der schon genannten Scheibe angeordnet
sein. Da die Führung für das Werkstück nicht mehr als Elektrode für den Stromübergang
für Widerstandserwärmung wirkt, kann sie so ausgelegt werden, daß verschleißarm
die Werkstückführung erfolgt. Dazu empfiehlt die Erfindung, daß die Führung für
den Rohrling aus drehbar angebrachten, unter leichtem Anpreßdruck stehenden Rollen
aufgebaut ist, die zwei- oder dreifach vorhanden und gegeneinander versetzt sind.
-
Man kann aber zur Führung auch mit einem Rohr mit Kugelführung arbeiten.
Ferner werden durch mangelhafte Kontaktierung hervorgerufene Einbrennpunkte am Werkstück
vermieden. Durch Ein-und Ausschalten der Induktionsspule k&an eine wohldefinierte
partielle Erwärmung herbeigeführt werden, die zusätzliche Mittelstauchungen auf
einfache Weise mit einem geteilten Mittelgesenk ermöglicht. Außerdem kann ein und
dieselbe Induktionsspule ohne weiteres auch für Werkstücke verschiedener Profile
eingesetzt werden.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiei
darstellenden Zeichnung ausführlichs-r erläutert> es zeigenfin schematischer
Darstellung
Fig. 1 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Elektro-Stauchmaschine,
Fig. 2 im gegenüber der Fig. 1 vergrößerter Ausführungsform einen Schnitt in Richtung
II-II durch den Gegenstand nach Fig. 1.
-
Die in den Figuren dargestellte Elektro-Stauchmaschine besitzt zunächst
eine Staucheinrichtung 1, eine Führung 2 für das Werkstück 3 und einen Amboß 4,
wobei diese Bauteile in Arbeitsachse hintereinander angeordnet sind. Außerdem ist
eine elektrische Beheizungseinrichtung 5 vorgesehen.
-
Die elektrische Beheizungseinrichtung ist als Induktionsheizeinrichtung
5 ausgebildet. Sie ist zwischen Führung 2 und Amboß 4 angeordnet. Der Amboß 4 ist
seinerseits an einen Stelltrieb 6 angeschlossen und aus der Arbeitsachse 7 herausfahrbar,
was durch die Pfeile 8 angedeutet worden ist.
-
Nach Herausfahren des Ambosses 4 kann ein fertiggestauchtes Werkstück
3 offenbar in Richtung der Arbeitsachse 7 aus der Elektro-Stauchmaschine entnommen
werden.
-
Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung
ist die Induktionsheizeinrichtung 5 entweder eine Spule, die gleichsam als übliche
Induktionsspule um das Werkstück herumgewickelt ist. Jedenfalls umschließt die Induktionsheizeinrichtung
5 verhältnismäßig eng das Werkstück 3 wobei die Umschließung spezieller Querschnittsform
des Werkstückes 3 angepaßt sein kann. Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung
ist die Spule s) dimensionler daß sie nicht
das unvérformte Werkstück,
sondern den angestauchten Stauchkopf umgibt.
-
Aus Fig. 2 wird erkennbar, daß der Amboß in einem zur Arbeitsachse
7 quer verschiebbaren Schlitten 9 angeordnet ist. Dieser Schlitten ist an den Stelltrieb
6 angeschlossen.
-
Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Staucheinrichtung
1 aus einer Stauchmutter 10 zur Aufnahme des einen Werkstückendes und einer an die
Stauchmutter angeschlossenen Zylinderkolbenanordnung 11. Es kann sich dabei um ein
Doppelaggregat mit Stauchkolben und schnellerem Ausstoßkolben handeln. Die Führung
2 besitzt zumindest je zwei Führungsrollenpaare 12, die jeweils an eine Zustell-Zylinderkolbenanordnung
13 angeschlossen sind. Der Amboß 4 ist an eine Ausweich-Zylinderkolbenanordnung
14 angeschlossen, die während des Stauchvorganges entsprechend der gewünschten Kopfform
ein Ausweichen des Ambosses zuläßt.