DE2446405C3 - Presse zum hydrostatischen Strangpressen von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum hydrostatischen Strangpressen von Rohren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Strangpresse ist bekannt aus der DE-OS 21 25 570.

Beim Zuführen des Druckmittels in einem der durch den Rohlingshalter gebildeten beiden Räume tritt ein durch den öffnungsdruck des Ventilorgans im Rohlingshalter begrenzter Druckunterschied zwischen den beiden Räumen auf, wenn die axiale Bewegung des Rohlingshalters gehemmt wird. Beim Einsetzen des Rohlings in die Presse werden der Rohling und eine Matrize direkt vor die Öffnung des beweglichen Aufnehmers gebracht, welcher ein Teil der Druckkammer ist, und dann wird der Aufnehmer über das Ende des Rohlings geschoben und dem Raum auf der einen Seite des als Kolben arbeitenden Rohlingshalters wird Druckmittel zugeführt. Dabei wird der Rohlingshalter gegen den Rohling geschoben. Wenn seine Bewegung abgeschlossen ist, entsteht ein Druckunterschied zwischen den beiden Seilen des Rohlingshalters sowie eine durch den Druckunterschied hervorgerufene axiale Haltekraft, die den Rohling und die Matrize gegen eine Matrizenstütze gepreßt hält. Es können dann die Einsetzorgane entfernt werden und der Aufnehmer noch weiter über den Rohling und die Matrize geschoben werden, so daß sich die Druckkammer ganz schließt und das Pressen erfolgen kann.

Beim Strangpressen von Rohren geht man von einem rohrförmigen Rohling aus und verwendet einen Dorn zum Formen des Loches im Rohr. Dieser Dorn gehört zu einer Einheit in der Druckkammer, die durch Distanzrohre und Dichtungsringe an den Enden der Aufnehmer axial fixiert ist, Bejm Einsetzen des Rohlings muö eine vollständige Dichtung sowohl zwischen der Rohlingsspitze und dem Dorn erreicht werden. Eine besonders gute Dichtung zwischen Rohlingsspitze und

s Dorn erhält man dann, wenn man einen Rohling verwendet, der am vorderen Ende einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser des Domes ist, und wenn der Dorn in diese Verengung hineingepreßt wird. Hierfür ist eine starke auf den Dom

ίο wirkende Einpreßkraft erforderlich.

Bei der aus der DE-OS 21 25 570 bekannten Presse ist der Dorn in axialer Richtung über eine Feder im Dornhalter gelagert- Beim Oberschieben des Aufnehmers über Rohling und Matrize drückt daher der Dorn beim Anschlagen an die Spitze im Rohling über die Feder in Richtung zum Druckerzeugungsstempel auf den Dornhalter. Da der Dornhalter im Verhältnis zum Aufnehmer fixiert ist und sich über Distanzhülsen gegen die Hochdruckdichtungen der Presse abstützt, überträgt sich die ebengenannte vom Dom auf den Dornhalter ausgeübte Kraft auf die druckstcmpclscitige Hochdruckdichtung, deren Belastbarkeit jedoch begrenzt ist. Das bedeutet, daß die Kraft für das Einpressen des Domes in die Matrizenspitze begrenzt ist. Die Rückseite des Dornfußes wird bei der bekannten Presse nicht vom Druckmittel beaufschlagt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Presse besteht darin, daß beim Öffnen auch nur eines Druckreduzierventils im Rohlingshalter das Druckmittel den gesamten rechts vom Rohlingshalter vorhandenen freien Raum ausfüllt. Dies bedeutet, daß ein Anpreßdruck des Rohlings gegen die Matrize durch den auf eine Seite des Rohlings wirkenden Flüssigkeitsdruck nur so lange möglich ist, wie keines der Druckreduzierventile geöffnet hat. Das Anpressen des Rohlings erfolgt also ohne einen radialen Stützdruck für die Matrize, wodurch gefährliche Zugspannungen in der Matrize entstehen können. Um diese Spannungen zu vermeiden, darf der Anpreßdruck des Rohlings gegen die Matrize ynd der Einpreßdruck des Domes in den Rohling nicht zu groß werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der eine bessere und sicherere Abdichtung zwischen Dornspitze und Rohlingsspitze

« sowie Rohling und Matrize erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Presse der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches I genannten Merkmale hat. Eine vorteilhafte Weiterbil dung der Erfindung ist im Unteranspruch genannt.

Durch die Erfindung ist es möglich, den Dorn in den Rohling einzupressen, ohne daß durch den Dorn über das genannte Stützrohr Axialkräfte auf den genannten Dichtungsring ausgeübt werden.

Da der Dornschaft in dem Donihalter über eine gewisse axiale Länge praktisch frei beweglich ist, kann der Dorn, wenn er beim Überschieben des Aufnehmers über Rohling und Matrize an die Rohlingsspitze anschlägt, frei zum Druckerzeugungsstempel hin aus weichen, ohne daß Kräfte auf die dort befindliche Hochdruckdichtung ausgeübt werden. Die Kraft zum Einpressen des Dorns wird vielmehr anschließend durch das Druckmittel erzeugt, welches die Rückseite des Dornfußes beaufschlagt und diesen in die Rohlingsspit ze hineintreibt, ohne daß eine Reaktionskraft auf die Hochdruckdichtung ausgeübt wird. Dadurch, daß der radial außerhalb der ringförmigen Dichtung zwischen Rohlingshalter und Rohling liegende Raum früher mit

Druckmittel gefüllt wird, wird erreicht, daß das Druckmittel in den Raum um die Matrize eindringt und die Matrize radial nach innen gerichtet abstützt. Es kann daher auch ein relativ hoher dichtender Anpreßdruck zwischen Rohling und Matrize zugelassen werden, ohne daß gefährliche radiale Spannungen in der Matrize entstehen.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispicle soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 die Drucldcammer einer Presse nach der Erfindung,

F i g. 2 den Rohlingshalter und die Matrize und die umgebenden Druckkammerteile in detaillierterer Form.

In den Figuren bezeichnet 1 eine Druckkammer, die aus einem als Hochdruckzylinder ausgebildeten Aufnehmer 2, einem Druckerzeugungsstempel 3 und einer Matrize 4, die auf einer Matrizenstütze 5 ruht, gebildet wird. Der Aufnehmer 2 kann aus einem inneren Rohr 6 (Liner) mit einem äußeren, vorgespannten, z. B. aus einem vorgespannten Bandmantcl bestehenden Rohr 7 und Stirnwänden 8 und 9 aufgebaut sein. Diese Stirnwände bilden eine Stütze für die Hochdruckdichtungen 10 und 11. Zwischen diesen Dichtungen befinden sich zwei Distanzrohre 12 und 13, ein Halter 14 für einen Dorn 15 sowie Distanzrohre 16, die axiale Kräfte, weiche während des Pressens auf den Dorn wirken, auf die Matrize 4 übertragen. Der Dorn 15 ist mit einem Kopf 17 versehen, der sich in der Bohrung 18 zwischen dem Sitz 19 im Halter 14 und dem Deckel 20 bewegen jo kann. Im unteren Teil der Figuren ist der Dorn in seiner linken Endlage gezeigt, bevor er in den vorderen Teil des Rohlings hineingeschoben wird. Im oberen Teil der Figuren ist der Dorn in seiner rechten Endlage, bei der er ganz in den Rohling hineingeschoben ist, gezeigt. J5 Beim Pressen befindet er sich in dieser Lage. Im Dornhalter 14 beendet sich ein Kanal 21.

Der Rohlingshalier 25 teilt die Druckkammer in zwei Räume 26 und 27. Der Raum 26 zwischen dem Drucker^eugungsstempel 3 und dem Rohlingshalter 25 wird vom Dornhalter 14 in zwei Teile 26a und 266 unterteilt. Der Raum 27 wird in zwei TsNe unterteilt, einen Raum 27a zwischen dem Rohling 28 und dem Distanzrohr 16 und einem Raum 276 zwischen dem Rohling 28 und dem Dorn 15. Die Räume 27a und 276 sind durch den ringförmigen Vorsprung 30 am Rohlingshalter 25 voneinander abgegrenzt. Durch den Rohlingshalter gehen zwei getrennte Strömungswege. Ein erster Strömungsweg wird von dem Kanal 31, der Ventilkammer 32 unC dem Kanal 33 gebildet. Dieser mündet in den Raum 27a. Ein zweiter Strömungsweg wird vo.1 dem Kanal 34, der Ventilkammer 35 und dem Kanal 36 gebildet. Dieser mündet in den Raum 276. In den Ventilkammern sind Ventilorgane 37 bzw. 38, die von Federn 39 und 40 mit unterschiedlicher Kraft beaufschlagt werden. Im Rohlingshalter befindet sich eine Bohrung 41 mit einer für den Dorn 15 bemessenen Buchse, die mit einem Befestigungsring 43 fixiert ist. Bei verändertem Rohrdurchmv-'sser werden der Dorn 15 und diese Buchse 42 ausgetauscht. In der Stirnwand 9 befindet sich eine Dichtung 45, die zwischen der öffnung in der Stirnwand und den'. Druckerzeugungsstempel Λ dichtet, sowie ein Kanal 46, durch welchen dem Raum 26a das Druckmittel zugeführt werden kann, wenn der Druckerzeugungsstempel die in der Figur gezeigte Lage einnimmt.

Wie aus F i g, 2 hervorgeht, bestehen die Dichtung 10 und die nicht mehr dargestellte Dichtung It aus vinem äußeren Dichtungsring 50 und einem inneren Dichtungsring 51, Der Ring 50 in der Dichtung U überträgt axial nach links wirkende Kräfte auf den Dorn 15, wenn dieser ganz axial fixiert ist, so daß der Dorn in den Rohling hineingezwungen wird, wenn Rohling und Matrize in die Aufnehmerbohrung hineingeführt werden. Dieser Ring darf keinen großen Kräften ausgesetzt werden.

Der Rohlingshalter 25 kann, wie es in F i g. 2 gezeigt wird, aus einer Scheibe 53 mit einer Bohrung 41 für die Buchse 42 des Domes 15 und mit einer Anzahl Bohrungen 54 und 55 für eine Anzahl Ventileinheiten bestehen, die aus Ventilgehäusen 56 bzw. 57 mit Ventilkegeln 58 bzw. 59 aufgebaut sind, die von verschieden starken Federn 60 azw. 61 beaufschlagt werden. Die Kanäle 31 bzw. 34 befinden sich dabei in den Ventilgehäusen und die Kanäle 33 bzw. 36 in der Scheibe 53. Die Ventilgehäuse h?/in radiale Öffnungen 63 bzw. 54.

Die Presse arbeitet in folgender Weise: Wenn ein Rohling und eine Matrize eingesetzt werden, werden sie direkt vor den Aufnehmer gebracht, worauf der Aufnehmer nach rechts etwas über den Rohling geschoben wird. Gleichzeitig wird den Räumen 26a und 266 Druckmittel über den Kanal 46 in der Stirnwand 9 zugeführt.

Die Ventile im Rohlingshalter 25 bewirken einen Druckunterschied zu beiden Seiten des Rohlingshalters, wodurch eine Kraft entsteht, die den Halter 25 zum Rohling 28 verschiebt und diesen gegen die Matrize 4 und die Matrizenstütze 5 preßt. Rohling und Matrize werden von der auf den Rohlingshalter wirkenden Kraft in dieser Lage festgehalten. Die zum Einsetzen benutzten Hilfsmittel können entfernt und der Aufnehmer 2 über den Rohling in die in den Figuren gezeigte Lage geschoben werden. Das Loch 66 in der Rohlingsspitze 65 hat einen kleineren Durchmesser als der Dorn 15. Wenn die Rohlingsspitze 65 den Dorn 15 ■.rifft, verschiebt sie den Dorn nach links, wie es in den unteren Hälften der Figuren gezeigt ist. Durch Erhöhung des Druckes im Raum 26a wird eine so große axiale Kraft erzeugt, daß der Dorn in den vorderen Teil 65 des Rohlings in die in den oberen Hälften der Figuren gezeigte Lage gepreßt wird. Dieser zum Hineinschieben des Dorns erforderliche Druck liegt weit über dem zum Festhalten des Rohlings und des Dorns erforderlichen Druck. Indem man in dem ersten Strömungsweg, der in den Raum 27a mündet, ein Ventilorgan 37 bzw. 58 benutzt, das bei relativ niedrigem Druck öffnet, kann man den Raum 27a mit Druckmittel füllen, bevor der Druck in den Räumen 26a und 266 auf das Niveau erhöht wird, welches zum Hineinschieben des Dorns 15 erforderlich ist. Dies bedeutet einerseits, daß die auf den Rohling wirkende axiale Kraft begrenzt wird, und andererseits, daß die Matrize 4 einen radialen Stützdruck erhält. Hierdurch werden gefährliche Zugspannungen in der Matrize beim Erhöhen des Druckes auf das zum Hineinschieben des Domes erforderliche Niveau eliminiert, so daß man eine Abdichtung zwischen dem Dorn und dem Rohling erhält. Bei einer weiteren Drucksteigerung öffnet das Ventilorgan 38 bzw. 59 in dem anderen Strömungsweg, der in den Raum 276 mündet, so ιί&8 audi dieser Raum mit Druckmittel gefüllt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   J, Presse zum hydrostatischen Strangpressen von Rohren mit einem Aufnehmer, in dessen Bohrung ein Druckerzeugungsstempel ragt, in der ein Halter für einen in der Preßachse liegenden Dorn angeordnet ist und in die ein rohrförmiger Rohling einbringbar ist, der zwischen einer Matrize und einem in die Aufnehmerbohrung gegen Druckmitteldruck zurückdrückbaren Rohlingshalter geklemmt ist, wobei der Rohling mit seinem im Spitzenbereich verringerten Innendurchmesser in die kegelförmige Spitze des Domes eindrückbar ist und der Dorn den Rohlingshalter durchragend mit seinem Fuß in dem Halter begrenzt axial bewegbar ist und der Rohlingshalter mehrere von der Druckstempelseite zur Rohlingsseite sich öffnende Druckreduzierventile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite des Dornfußes (17) vom Druckmitteldruck beaufschlagt ist und daß zwischen dem Rohüngshaiter (25) und der Rohlingsrückseite eine ringförmige Dichtung (30) liegt, wobei mindestens ein Ventil (37, 58) für niedrigen öffnungsdruck außerhalb der ringförmigen Dichtung (30) mündet, während mindestens ein weiteres Ventil (38,59) für höheren öffnungsdruck innerhalb der ringförmigen Dichtung (30) mündet.

   Z Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtung (30) aus einem Ring oder einem ringförmigen Vorsprung an der zum Roh'^;ng (28) gerichteten Räche des Rohlingshalters (20) besteht.