DE2432541A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verbundprofilen od.dgl. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verbundprofilen od.dgl.

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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Her- Datum/Date stellung von Verbundprofilen od.dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundprofilen od.dgl.aus zumindest zwei Profilkomponenten durch Strangpressen unter Einführung einer Profilkomponente in den Preßstrom der Matrix, insbesondere einer Leichmetallmatrix, sowie eine Vorrichtung mit zumindest einem Matrizendurchbruch zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist bekannt, mehrere parallel zur Längsachse des Preßwerkzeuges laufende Stahldrähte in dieses einzuschieben; letztere verlassen das Werkzeug als vom entstandenen Profil umhüllte Armierungseinlagen· Die Anwendung dieses erfahrene bleibt erkennbarerweise auf innenarmierte Profile beschränkt.
Gemäß der DT-AS 2 2o8 859 kann - bei einem anderen Verfahren zur Fertigung von Verbundprofilen - ein walzplattiertes Metallband in die Vorfüllkammer einer Strangpreßmatrize eingeführt und mit seiner nichtplattierten Seite unter Preßdruck mit dem Strangprofil aus einem dem Metallband entsprechenden Werkstoff metallisch verbunden werden.
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Angesichts dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren samt Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen^ dank deren auch unplattierte Metallbänder od.dgl. mit der Matrix innig verbunden zu werden vermögen. Dabei soll einerseits die Reibung zwischen Metallband - wie in der DT-AS 2 2o8 859 hervorstechend - und Preßwerkzeug vermieden sowie anderseits eine wirtschaftliche Fertigung unterschiedlicher Verbundprofile für weite Anwendungsbereiche erschlossen werden.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein Verfahren erreicht, während dessen zwei flächig aufeinanderliegende getrennte Profilstreifen oder Bänder in die Matrize eingeführt werden, welche sich zum einen an ihrer - vom anderen Band abgekehrt - nach außen gerichteten Oberfläche jeweils mit der die Preßmatrix bildenden anderen Komponente innig verbinden sowie anderseits vom benachbarten Profilstreifen oder Band an den geschützt aufeinanderliegenden Oberflächen getrennt bleiben. Dabei sollen vorteilhafterweise die Bänder od.dgl. quer zur Längsachse des Matrizendurchbruches geführt werden und dessen Querschnittsweite etwa ausfüllen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verlaufen die Bänder od.dgl. während des Preßvorganges in der Teilungsebene zwischen zwei benachbarten und der synchronen Herstellung zweier Verbundprofile dienenden Formöffrsungen des Matrizendurchbruches, bevorzugtermaßen dabei in der Symmetrieachse zwischen zwei umrißgleichen Formöffnungen. Erfindungsgemäß mögen in dieser Weise auch mehrere Paare von Bändern zueinander in Abstand den Matrizendurchbruch durchwandern.
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Dieses Verfahren hat gegenüber anderen Verbundprozessen, beispielsweise dem Galvanisieren oder Flammspritzen, den Vorzug bestechender Einfachheit, da die Verbindung zwischen dem Profilkörper und dem aufgebrachten Verbundwerkstoff keinen zusätzlichen Arbeitsgang erfordert; das Verbinden erfolgt während des Strangpressens. Im Hinblick auf sonstige Methoden beim Verbundstrangpressen, mit denen der Verbundwerkstoff unter Pressdruck in direkter Verschleißberührung mit dem Werkzeug steht, wird ebenfalls eine erhebliche Verbesserung erzielt; der Verbundwerkstoff durchwandert das Werkzeug berührungslos - daher verschleißfrei - und erscheint am fertigen Profil an dessen Oberfläche· Denn der Verbundwerkstoff bleibt zwischen den beiden gleichzeitig gepreßten benachbarten Profilen geschützt und erlaubt darüberhinaus ein gewaltloses Trennen dieser Profile am Werkzeugausgang„
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung wird der Verbundwerkstoff mit der Matrix - während des Strangpressens metallurgisch und/oder mechanisch verbunden« Durch Vorpräparation der vom Verbundwerkstoff gebildeten Bänder können diese erfindungsgemäß formschlüssig in die Matrix eingebettet werden, ohne daß ihre Trennbarkeit voneinander beseitigt würde. Im Falle der metallurgischen Anhaftung lsi: eine geeignete Vorbehandlung - Erwärmen der Bänder sowie Beseitigung der die Verbundfläche überziehenden Oxidschicht erforderlich.
So konnte beispielsweise bei metallurgischer Bindung eines Aluminiumprofils an rostfreien Stahl als Verbundwerkstoff auf die geschilderte Weise eine Haftfestigkeit in der Größenordnung der Grundwerkstoff- Festigkeit erreicht werden.
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Eine derartige Haftfestigkeit läßt das erfindungsgemäße Verfahren vor allem fUr die Fertigung von Verbundstromschienen als besonders geeignet erscheinen im Hinblick auf die Grenzflächeneigenschaften - auf mecha-nische Beanspruchung, Korrosion, elektrischen übergangswiderstand etc. Dabei bleibt unerheblich, ob Voll- oder Hohlprofile hergestellt werden·
Als günstig hat sich die Herstellung von Profilen mit einer Deckschicht aus ebenem Band erwiesen, das unplattiert dem Werkzeug zugeleitet wird. Bevorzugtermaßen sind zwei Bänder, z.B. aus Elektrolytkupfer, durch die Matrix in der Art eines Sandwich miteinander zu einem Stangenprofil verbunden, von denen mehrere ohne Schwierigkeiten synchron gepreßt zu werden vermögen·
Da nun eine Vielzahl von Stromschienen lediglich durch punktartig oufgebrachte Klemmen beansprucht wird, besteht eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren produzierte Stromschiene od.dgl. aus einem Kern mit aufgebrachtem Band, welches in seiner Längsrichtung wechselnde Strecken von Buntmetall und Stahl erkennen läßt; diese unterschiedlichen Bandstrecken können unter Nutzung des beschriebenen Verfahrens ohne Unterbrechung des Arbeitsflusses an ihren Stößen miteinander verbunden werden.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Bänder od.dgl. eines Bandpaares voneinander getrennt - oder auch als gemeinsamer Bandstrang - seitlich in das Preßwerkzeug eingebracht und in diesem zum Matrizendurchbruch hin umgelenkt sowie zusammengeführt werden. Diese Maßgabe gestattet ein kontinuierliches Verbundstrangpressen/unabhängig vom Presshandling wie Scheren, Barrenladen usw. wird der Verbundwerkstoff an der Seite des Werkzeuges an dieses herangeführt. g
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wenigstens einen das Preßwerkzeug durchsetzenden Führungskanal zur Aufnahme von zumindest zwei aufeinanderliegenden und in ihm geleiteten Bändern oder Profileinsätzen auf, der sich von der Werkzeugaußenseite zum Matrizendurchbruch erstreckt und an diesem unter Bildung eines quer zur Längsachse des Durchbruches gerichteten Führungsschlitz mündet; sind - wie nach einem anderen Merkmal - zwei radial zueinanderkommende Führungskanäle vorhanden, welche in einem gemeinsamen Führungsschlitz enden, so nimmt erfindungegemäß jeder Führungskanaleinlauf nur eines der Bänder auf. In welchem Maße die Trennwand zwischen den beiden Führungskanalteilen - im Mündungsquerschnitt gesehen - vernachlässigt wird, hängt von den jeweiligen Erfordernissen ab.
Bevorzugtermaßen erstrecken sich beidseits des Führungsoder Mündungsschlitzes für die beiden Bänder od.dgl· Formöffnungen oder Kaliberlöcher für Verbundprofiie; diese Formöffnungen sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umrißgleich, so daß der Führungsschlitz deren Symmetrieebene bestimmt. Auch können mehrere Führungsschlitze zur synchronen Fertigung einer Reihe von Verbundprofilen vorgesehen sein.
Um eine Verbindung zwischen den - vor allem Leicht ... Metallkernen benachbarter Profile hintanzuhalten, soll die Länge der/des Führungsschlitze/s etwa der Weite des Matrizendurchbruches entsprechen.
Im Rahmen der Erfindung liegt ein Preßwerkzeug, das quer zur Preßrichtung wenigstens einmal geteilt ist; da die Verbundwerkstoffteile in die Symmetrieebene des Matrizendurchbruches - bei zwei benachbarten sog. Tandemprofiien eingeführt werden müssen, bedarf es einer Teilung des
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Werkzeuges und mehrerer geeigneter Einlaufe, Schweißkammern. Im Falle der Vollprofile besitzt der Dornteller des Werkzeuges keine Dornköpfe - dies im Gegensatz zum Werkzeug für Verbundhohlprofile.
Das mehrteilige Preßwerkzeug weist in einem seiner Teile vorteilhafterweise zumindest eine Führungsnut auf, welche der angrenzende Werkzeugteil zum Führungskanal ergänzt* Als besonders günstig hat sich ein Werkzeug erwiesen»mit einem die Führungsnuten anbietenden Dornteller, dem einerseits die - jene Führungsnut/en überspannende und gegebenenfalls durch Einführschlitze verlängernde - Einlaufplatte anliegt sowie anderseits eine den Matrizendurchbruch umschließende Matrizenplatte.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Fig· 1 : eine schematische Skizze zum Herstellungsverfahren für Mehrfachverbundprofile;
Fig· 2 : die Draufsicht auf ein Werkzeug zum Strangpressen von Mehrfachverbundprofilen ;
Fig. 3 t den Schnitt durch das Werkzeug
gemäß Linie III - III in Figur 2;
Fig, 4 :
bis ) verschiedene Ausfuhrungsbeispiele Fig. 7 : von Mehrfachverbundprofilen;
Fig, 8 : ein vergrößertes Detail aus Figur 7.
In Figur 1 ist über dem Rezipienten R einer nicht weiter dargestellten Strangpresse deren Werkzeug W erkennbar, in das seitlich zwei Stahlbänder 1,2 eingeführt und in Preßrichtung X umgelenkt sind«
Die beiden Stahlbänder 1,2 werden von zwei Bobinen 3 od.dgl· abgewickelt und durchwandern vor dem Eintritt in das Werkzeug W ein Heizgerät" 4 sowie eine Bürstenanlage 5, in der die den Bändern 1,2 anhaftende Oxidschicht entfernt wird.
Das Werkzeug W weist - in Preßrichtung X gesehen -nach einer Einlaufplatte 6 einen Dornteller 7 auf, an den eine Matrizenplatte 8 anschließt. In den jenen Dornteller 7 umfangenden Ringkragen 9 der scheibenförmigen Einlaufplatte 6 sind einander radial gegenüberliegende Schlitze Io eingebracht, die zusammen mit zwei von der Einlaufplatte 6 überlagerten Nuten 12 des Dorntellers 7 zwei Führungs-
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kanüle für die Bander 1r2 anbieten· Diese FOhrungskanSle 12 sind zur Mittelachse M des Werkzeugs If hin querschnittlich geschwungen und enden in eatrizenwSrtigen Führungszapfen 13 des Dornteilers 7 in eines gemeinsamen Mtfndungsschiitz 14·
Die Bänder 1,2 treten aus den Werkzeug M axt de« verpreßten Leichaetoll A aus, in das sie so eingebettet sind, daß sie das Werkzeug W is Matrizenbereich nicht berühren.
Das in den Figuren 3 und 4 erkennbare stranggepreßte Tondeeprofil P« wird von zwei !-Profilen 2o gebildet, die oit ihren die Bänder 1,2 aufweisenden Kopf- oder Stirnseiten 21 aneinanderstoßen. Jene Bander 1*2 sind jeweils ■it ihrer zum Leichtnetcll A gerichteten Seite Metallurgisch ■it diesen verbunden und liegen sit den jeweils anderen Seiten lose aneinander* so daß ein Trennen der beiden !-Profile 2o ohne Schwierigkeiten vorgenonnen werden kann·
Eine entsprechende Anordnung aus Hehreren !-Profilen
2o zeigt Figur 5- als P« ·
Bei dem Rechteckprofil Q in Figur ά schließen zwei flache iCupferbcnder 1 und 2 sandwlcfearfig einen Kern JL aus EC-AluüInlijai ein» Die iCupferlicut 1..,2 dieses insbesondere als Stromschiene verwendbaren Profils Q kann aus Ersparnisgründen streckenweise durch Stahlzwischenblinder 1 ersetzt sein· Hierzu wird an das izi das Merkzeug M einlaufende Kupferband 1 bzw. 2 in gewünschter Länge ein Stahlband 1 angefügt, das ve» Kupferband 1 bzw· 2 ins Werkzeug W gezogen wird.
Gleichermaßen lassen sich Hbhlprofile H oit trennender Hetallbondbeschichtung 1,2 hersteilen· <
503334/0S4S

Claims (26)

PATENTANWALT DIPL-ING. HlEBSCH · 77 SINGEN, den 25.6.1974 Δ7AL-IoO ^- 3 Blatt Al PATENTANSPRÜCHE
1.j Verfahren zur Herstellung von Verbundprofilen od.dgl. aus zumindest zwei Profilkomponenten durch Strangpressen unter Einfuhrung einer Profilkomponente in den Preßstrom der Matrix, insbesondere einer Leichtmetallmatrix,
gekennzeichnet durch das Einfuhren von wenigstens zwei fächig aufeinanderliegenden getrennten Profilstreifen oder Bändern (1,2), welche sich zum einen im Bereich ihrer dabei nach außen gerichteten Oberfläche mit der die Matrix bildenden weiteren Komponente (A) innig verbinden sowie anderseits vom benachbarten Profilstreifen oder Band ( 1 bzw« 2) an den geschützt aneinanderliegenden Bandoberflächen getrennt bleiben·
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder 0,2) od.dgl. während des Preßvorganges quer zur Längsachse (ill) eines Matrizendurchbruches diesen durchsetzend geführt werden und dessen Querschnittsweite etwa ausfüllen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) od.dgl. während des Preßvorganges in der Teilungsebene zwischen zwei benachbarten und der synchronen Herstellung zweier Verbundprofile (2o) dienenden Forfiöffriungen geführt werden. ^2
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4· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) od.dgl« während des Preßvorganges in der Symmetrieachse (tf) zwischen zwei benachbarten und der Herstellung synchron entstehender umrißgleicher Profile (2o) dienenden Formöffnungen geführt werden·
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Paare aneinanderliegender Bänder (1,2) od.dgl. in Abstand zueinander p««ile± während des Preßvorganges etwa parallel durch den Matrizendurchbruch gefuhrt werden, wobei zwischen jeweils zwei Bandpaaren diese aufnehmende Verbundprofile (2o) entstehen.
6· Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen metallurgischen Verbindevorgang zwischen der Matrix (A) und der Oberfläche jedes ihr anliegenden Bandes (1,2).
7» Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) mit Ausfomifngen, beispielsweise mit ihren Längskanten, teilweise in den Preßstrom bzw· die Matrix (A) eingreifen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) formschlußfördernd vorgestaltet, z.B. mit schrägen Längskanten versehen, werden.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) od.dgl. eines Bandpaares seitlich in das Preßwerkzeug (W) eingeführt und in diesem zum Matrizendurchbruch hin umgelenkt sowie zusammengebracht werden. .«
1o. Verfahren nach wenigstens einera der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) od.dgl· eines Bandpaares voneiander getrennt seitlich in das Preßwerkzeug (W) eingebracht und in diesem zum Matrizendurchbruch hin umgelenkt sowie zusammengeführt werden.
11· Verfahren nach Anspruch 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Bändern 0,2) od.dgl« eines Bandpaares wenigstens ein gesondertes Zwischenband gefuhrt wird.
12« Verfahren nach wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) den Matrizendurchbruch berUhnsngsfrei durchfahren.
13· Verfahren nach wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) od.dgl. vor dem Werkzeug (W) erwärmt ufid/oder von ihren Oxidschichten befreit werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1,2) zusammen eine Blfrstenstation (5) od.dgl. durchlaufen, in der ihre nach außen weisenden Oberflächen von Oxidschichten befreit werden.
15. Verfahren nach wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Verwendung unplattierter Bänder (l,2).
16. Verfahren nach wenigstens eines] der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die synchron gepreßten Verbundprofile (H,P,Q) an den taitgeführten Bändern (1,2) od.dgl. so gelöst werden, daß jedes abgetrennte Verbundprofil mit zumindest eines an seiner Oberfläche festliegenden Band versehen bleibt· _ A4 -
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41 ~*|ζ32541
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der voraufgehenden Ansprüche mit zumindest einen Matrizendurchbruch aufweisendem Preßwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens ein das Preßwerkzeug durchsetzender Führungskanal (12) zur Aufnahme von zumindest zwei in ihm geleiteten Bändern (1,2) od.dgl. Profileinsätzen von der Werkzeugaußenseite zum Matrizendurchbruch erstreckt und an diesem unter Bildung eines quer zur Längsachse (ill) des Matrizendurchbruches gerichteten Führungsschlitzes (14) mündet«
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß sich beidseits des Führungsschlitzes (14) Formöffnungen für Verbundprofile (22) erstrecken.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch beidseits des Führungsschlitzes (14) sich erstreckende umrißgleiche Formöffnungen, deren Symmetrieebene durch jeRen Führungsschlitz bestimmt ist·
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch mehrere zueinander etwa parallele Führungsschlitze (14), welche quer zur Längsachse (ill) des Matrizendurchbruches an diesem münden.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der/des Führungsschlitze/s (14) etwa der Weite des Matrizendurchbruches entspricht,
22. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlitz (14) einen zum Matrizendurchbruch ragenden Zapfen (13) des Werkzeugs (W) durchsetz·)
vl.
- A5 -
23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 22, gekennzeichnet durch ein quer zur Preßrichtung (χ) wenigstens einfach geteiltes Werkzeug (W)f in dessen einen Teil (7) zumindest eine Führungsnut (12) eingeformt ist, welche der angrenzende Werkzeugteil (6) zum Führungskanal ergänzt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 23, gekennzeichnet durch wenigstens zwei von der Werkzeugaußenseite radial zusammenlaufende Führungskanäle (12), die im Bereich der Werkzeugachse (M) zum Matrizendurchbruch hin geschwungen und zusammengeführt sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die radial zusammenlaufenden Führungskanäle (12) im Bereich der Werkzeugachse (M) zu einem Führungskanal zusammengeführt sind.
26. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis
25, gekennzeichnet durch ein Werkzeug (W) mit einem
die Führungsnut/en (12) aufweisenden Dornteller (7), dem einerseits die jene Führungsnut/en überspannende und gegebenenfalls durch Einführschlitze (lo) verlängernde Einlaufplatte (6) anliegt sowie anderseits eine den Matrizendurchbruch anbietende Matrizenplatte (8),
27« Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis
26, gekennzeichnet durch eine dem Werkzeug (W) vorgeschaltete Wärmeeinrichtung (4) und/oder Bürste (5) od.dgl«, welche am gemeinsamen Fö'rderv/eg der Bänder (1,2) angeordnet sind.
503384/0645
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