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"Hydraulische Presse insbesondere MetallstranZpresse" Hydraulische
Strangpressen bestehen im üblichen Aufbau aus zwei gleichachsig gegenüberstehenden
Holmen, dem Zylinderholm und dem als Gegenhalter wirkenden Holm. Beide sind durch
mindestens zwei außermittig angeordnete Zugsäulen miteinander verbunden. Am Zylinderholm
ist der aus Zylinder und Kolben bestehende Antrieb des Preßstempels gelagert, während
an dem zweiten, den Gegenhalter bildenden Holm ein Blockaufnehmer nebst der Matrize
befestigt ist, an der die eigentliche Verformung und Bildung des zu erzeugenden
Profils stattfindet.
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Die beiden Holme bilden mechanisch eine Einheit und sind zu diesem
Zweck durch mindestens zwei gegen die Pressenachse versetzt, zu ihr jedoch parallel
verlaufende Zugsäulen verbunden. Vor allem bei Metallstrangpressen entstehen wegen
der in den Säulen auftretenden spezifischen Belastungen Probleme bei der Befestigung
der Säulen in den Holmen, weil Metallstrangpressen im Gegensatz zu Schmiedepressen
fast ausnahmslos im oberen Bereich ihrer Leistungsfähigkeit belastet sind. Früher
war es allgemein üblich, die Säulen mittels Gewindemuttern mit den Holmen zu verschrauben.
Es ist jedoch bekanntlich unmöglich, Gewinde herzustellen, bei denen im gespannten
Zustand die Flanken sämtlicher Gewindegänge völlig spielfrei und mit gleicher Pressung
aneinanderliegen. Bei den in Rede stehenden Strangpressen hat dies,
wenn
man sich mit einfacher Verschraubung der Säulen mit den Holmen begnügt, zur Folge,
daß die Last nur von wenigen Gewindegängen voll, von anderen Gängen nur teilweise
und schließlich von den übrigen Gängen überhaupt nicht aufgenommen wird. Dem kann
bei dieser herkömmlichen Bauart bedingt dadurch abgeholfen werden, daß man die Gewinde
mit äußerster Genauigkeit unter strengster Kontrolle fertigt.
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Das ist jedoch bei großen Säulendurchmessern sehr schwierig und führt
niemals zum Tragen sämtlicher Gewindegänge sondern bestenfalls nur zur teilweisen
Mitbelastung einiger weiterer Gewindegänge.
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Abhilfe ist auf verschiedene Weise erstrebt worden. Während die deutsche
Patentschrift 882 799 eine Lösung vorschlägt, die noch immer nicht ohne Gewinde
auskommt, werden nach der deutschen Patentschrift 974 786, der deutschen Offenlegungsschrift
18 11 920 und der deutschen Offenlegungsschrift 20 28 661 die Gewinde durch Lamellen
ersetzt. Die Lamellen treten bei diesen Bauarten gewissermaßen an die Stelle der
Gewindegänge. Das eigentliche Problem, nämlich Schaffung satter, spielfreier Anlage
ist damit aber noch immer nicht gelöst, weil die Lamellen, um gleichmäßig tragen
zu können, überaus genau, also mit in der Fertigung schwer einzuhaltenden engen
Toleranzen hergestellt werden müßten. Werden diese engen Toleranzen nicht streng
eingehalten, dann muß damit gerechnet werden, daß einzelne tragende Lamellen Ermüdungsrisse
erleiden mit der Folge, daß die übrigen, noch einwandfreien Lamellen überlastet
werden.
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Eine bessere Lösung für das vorstehend erläuterte Problem zu schaffen,
ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe. Ausgehend von einer Strangpresse,
wie sie im grundsätzlichen Aufbau eingangs beschrieben ist, besteht die Lösung der
bezeichneten Aufgabe erfindungsgemäß darin, daß die Säulen an ihren Enden mit verdickten
Köpfen versehen sind,
mit denen sie durch Bohrungen in den Holmen
steckbar sind, und daß jedem Kopf ein geteilter Stützring zugeordnet ist, an dem
sich der Kopf abstützt, während dieser sich seinerseits am Holm abstützt. Damit
wird eine einfache, spielfreie Verbindung zwischen den Zugsäulen und den Holmen
geschaffen, die auch nicht durch die unvermeidlichen kleinen Biegungen beeinträchtigt
wird, welche die Holme und mit ihnen die Zugsäulen unter Last erfahren, Die Erfindung
ist in mehrfacher Hinsicht weiterer Ausbildung fähig. Insoweit wird auf die Unteransprüche
verwiesen. Davon sei hier nur hervorgehoben, daß die Fläche, mit der sich jeder
Kopf an einer entsprechenden Fläche seines Stützrings abstützt, als sich kegelig
oder kegelännlich nach einem Ende verjüngende krumme Fläche ausgebildet ist.
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Dadurch wird die Verbindung selbstzentrierend. Unter einer kegelähnlichen
Fläche soll insbesondere auch eine Kugelkalotte verstanden werden, die im Gegensatz
zu einem Kegel, wenn dieser Ausdruck im strengen stereometrischen Sinne verstanden
wird, in der Lage ist, Biegungen der Holme von den Zugsäulen fernzuhalten0 Die Zeichnung
veranschaulicht zwei Ausführmngsbeispiele .
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Es zeigen Fig 1 eine horizontale Metallstrangpresse in schematischer
Darstellung unter Fortlassung von Teilen, die für die Erfindung nicht wesentlich
sind, Fig. 2 eine in Fig. 1 mit II bezeichnete Einzelheit in vergrößertem Maßstab
und Fig, 3 eine in Fig0 1 mit III bezeichnete Einzelheit gleich falls in vergrößertem
Maßstab.
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Fig. 2 und 3 zeigen zwei verschiedene Ausfiiiirungsformen
der
Erfindung, die beide auf dem gleichen Prinzip beruhen und an ein und derselben Strangpresse
angewendet werden können.
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Die Presse nach Fig. 1 besteht aus zwei auf einem Grundrahmen 1 ruhenden
Holmen, dem am rückwärtigen Ende der Presse befindlichen Zylinderholm 2 und dem
als Gegenhalter wirkenden, entgegengesetzt zum Holm 2 angeordneten Holm 3. Der Zylinderholm
2 bildet den Träger des Antriebs eines Preßstempels 4. Von diesem hydraulischen
Antrieb ist lediglich der Zylinder 5 dargestellt. Der als Gegenhalter wirkende Holm
3 trägt den üblichen Blockaufnehmer 6 und die rein schematisch dargestellte Matrize
7. Die beiden Holme 2 und 3 sind durch mehrere zylindrische Zugsäulen 8 miteinander
verbunden, welche die beim Pressen auftretenden Längskräfte aufnehmen.
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Der vorstehend beschriebene Gesamtaufbau ist allgemein üblich. Für
die Erfindung kommt es darauf an, wie die Zugsäulen 8 mit den Holmen 2 und 3 verbunden
sind0 Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, die in Fig0 1 in kleinerem Maßstab rechts
oben erscheint, hat die Zugsäule 8 einen verdickten Kopf 9, mit dem sie in eine
Bohrung 10 des Zylinderholms 2 gesteckt ist. Zur Verbindung von Holm und Zugsäule
dient ein geteilter Stützring 11, der mit enger Passung praktisch vollständig von
der Bohrung 10 aufgenommen wird und sich dabei an einer Stufe 12 der Bohrung 10
abstützt. Uber einen verhältnismäßig kurzen Abschnitt ist der im übrigen zylindrische
Stützring 11 von einer sich in Fig. 2 von rechts nach links verjüngenden krummen
Fläche begrenzt, die in Fig. 2 als Kegelfläche 13 gezeichnet ist.
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Ihr entspricht eine ebenso geformte Fläche 14 am verdickten Kopf 9
der Zugsäule 8. Diese Fläche geht in den Schaft der Zugsäule stufenlos in Form einer
Kehle 15 über, eine
Gestaltung, die das Auftreten jeder Kerbwirkung
auf ein Mindestmaß reduziert. Der Spitzenwinkel des Kegels, von dem die Flächen
13 und 14 Teile des Kegelmantels bilden, soll möglichst nicht kleiner als 1000 und
nicht größer als 1200 sein, weil die Erfahrung gezeigt hat, daß innerhalb dieses
Bereichs die Überleitung des Kraftflusses am günstigsten ist.
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Mit einem kleinen Fortsatz 16 ragt der Stützring 11 über den Kopf
9 hinweg; Dieser Fortsatz dient zur Zentrierung der Zugsäulen im Ruhezustand der
Presse0 Zur weiteren Zentrierung der Zugsäule 8 im Holm 2 dient ein Bund 17, an
den sich eine bereits außerhalb der Holmbohrung 10 befindliche Nut 18 anschließt,
die zur Aufnahme eines geteilten Halteringes 19 dient, der bei der Montage unter
axiale Vorspannung gesetzt wird, und dessen Hälften außerdem durch Schrauben miteinander
verbunden werden, so daß seine Teile nicht herausfallen, wenn äußere Kräfte zum
Abheben des Halteringes führen sollten.
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Es kann sich empfehlen, die krummen Flächen, die in Fig0 2 als Kegelflächen
13 und 14 gezeichnet sind, durch Flächen in Form aneinanderliegender Kugelkalotten
zu ersetzen. Denn Kugelkalotten sind, bei geringer Krümmung wirkungsmäßig kegelähnliche
Flächen; Die Ausführung nach Fig. 3, die in Fig0 1 links oben erscheint, stimmt
mit derjenigen nach Fig. 2 nahezu überein.
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Übereinstimmende Teile und Elemente sind daher dort mit den gleichen
Ziffern wie in Fig. 2 bezeichnet. Der Unterschied gegenüber Fig. 2 ist baulicher
Art und besteht im wesentlichen darin, daß der geteilte Stützring 20 sich außerhalb
der Bohrung 10 des Holms 3 befindet und in diese Bohrung nur mit einem kurzen Zentrierfortsatz
21 ragt. Um die Teile
des Stützringes 20 in ihrer Lage zu sichern,
ist über den Ring 20 mit enger Passung eine einteilige Hülse 22 gesteckt.
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Die Ausführung nach Fig. 3 hat gegenüber derjenigen nach Fig0 2 den
Vorteil einfacherer Montage. Wählt man für die Presse gemäß Fig. 1 am rechten Ende
der Zugsäulen 8 die Ausführung nach Fig0 2 und am linken Ende diejenige nach Fig0
3, so gestaltet sich der Zusammenbau wie folgt: Die Zugsäulen 8 werden von der Außenseite
23 des Zylinderholms 2 her durch dessen Bohrungen 10 hindurch bis zum Holm 3 geschoben.
Im Verlauf dieser Operation kann der Stützring 11 mit seinen Teilen eingelegt werden0
Nachdem die Zugsäulen 8 auf diese Weise in ihre endgültige Stellung gebracht worden
sind, wird der als Gegenhalter wirkende Holm 3 um ein Maß, das der axialen Erstreckung
des Zentrierfortsatzes 21 entspricht, gesehen in Fig. 1 und 3 nach rechts verschoben,
so daß auch die Teile des Stützringes 20 eingelegt werden können. Der Holm 3 wird
dann in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht und die Verbindung durch Aufschieben
der Hülse 22 fertiggestellt.
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Damit die Längskraft in den Zugsäulen am Ende jeder Pressung nicht
zu null wird, die Presse im Ruhezustand also spielfrei steht, werden die Zugsäulen
8 beim Einbauen der Halteringe 19 unter leichte Vorspannung gesetzt, die jedoch
nur so gering zu sein braucht, daß sie unter dem Einfluß der betriebsmäßigen Preßkraft
aufgehoben wird. Diese Vorspannung kann leicht dadurch erzeugt werden, daß der Zylinder
5 vor dem Einlegen der Halteringe 19 unter Druck gesetzt wird, so daß über den Preßstempel
4, den Blockaufnehmer 6, die Matrize 7 und den Gegenhalter 3 die Säulen 8 im Bereich
zwischen den Holmen 2 und 3 so weit gedehnt werden, daß die axial entsprechend bemessenen
Teile der
Ringe 19 eingesetzt werden können, Hierauf wird die Presse
wieder entlastet, so daß alle Teile in die gezeichneten Stellungen zurückkehren,
die Halteringe 19 und die Zugsäulen 8 jedoch unter der gewünschten axialen Vorspannung
stehenç