DE3148096A1

DE3148096A1 - "indirekte strangpresse zur herstellung von rohren"

Info

Publication number: DE3148096A1
Application number: DE19813148096
Authority: DE
Inventors: Guenter W. 15227 Pittsburgh Pa. Sibler
Original assignee: Sutton Engineering Co
Current assignee: Sutton Engineering Co
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1982-09-16
Also published as: GB2089704A; GB2089704B; IT1142112B; FR2496507A1; IT8125646A0; JPS57121819A

Description

3H8096

PATENTANWALT
DR. RICHARD KNEISSt 3

Widenmayerstr. 46 »..·,_ ^ . ^ i. , ««i

-...«« München, den 4. Dezember 1981

D-8000 MÜNCHEN 22 S 715
Tel. 089/2951251

Sutton Engineering Company in Pittsburgh, Pa./V.St.A.

Indirekte Strangpresse zur Herstellung von Rohren

3U8096

Beschreibung

Beim Lochen und indirekten Strangpressen von Messingknüppeln zur Herstellung von Rohren wird eine dünne Hülse gebildet, welche die Verunreinigungen enthält, die sich in der Oberfläche des Knüppels befinden, so daß die Verunreinungen nicht in den Strangpreßling gelangen. Die Matrize ist kleiner als die Bohrung durch den Aufnehmer für den Knüppel, damit die Hülse an der Matrize vorbei kann. Wenn ein heißer Knüppel in den Aufnehmer eingebracht wird, dann ruht er auf dem Boden des Behälters, wobei ein mondsichelförmiger Zwischenraum über dem Knüppel bestehen bleibt. Bisher wurde beim Anstauchen des Knüppels gegen die Matrize, um die Aufnehmerbohrung auszufüllen, die Matrize durch die Reibung vom Metall angehoben, welches in den eben erwähnten Zwischenraum floß. Dies hatte zur Folge, daß die Matrize aus dem Zentrum bewegt wurde, mit dem Ergebnis, daß ein beträchtliches Stück des stranggepreßten Rohres eine ungleichförmige Wandstärke besaß und verworfen werden mußte.

Während des Lochens in einer herkömmlichen Strangpresse fließt das Metall nicht sehr gut oder überhaupt nicht entlang des Lochstempels zurück, was insbesondere für Knüppel aus einer harten Aluminiumlegierung gilt. Infolgedessen ist eine große Kraft beim Lochen erforderlich und gibt es aufgrund der Länge der Metallschicht vorderhalb des Lochstempels beträchtliche Verluste an Abfall, insbesondere bei Lochstempeln mit großem Durchmesser.

Aufgabe der Erfindung war die Schaffung einer indirekten Strangpresse zur Herstellung von Rohren, bei welcher der

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Abfall verringert ist, die zum Lochen nötige Kraft kleiner ist, die Lochgeschwindigkeit erhöht ist und eine verbesserte Konzentrizität am vorderen Endteil des stranggepreßten Rohres besteht.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem vorstehenden Patentanspruch 1.

Bevorzugte Ausführungenformen der erfindungsgemäßen Strangpresse werden anhand der beigefügten Zeichnungen.nachstehend näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch eine

erfindungsgemäße Strangpresse kurz nach dem Einbringen eines vollen Knüppels in den Aufnehmer;

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend der Linie II-II

von Fig. 1.;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Mitte

des Aufnehmers mit einem Stopfen vor dem Knüppel;

Fig. 4, 5, 6 und 7 ähnliche Ansichten wie Fig. 3 in aufeinanderfolgenden Stufen beim Lochen des Knüppels;

Fig. 8 ebenfalls einen Vertikalschnitt durch

die Mitte des Aufnehmers, wobei sich jedoch nunmehr eine Matrize vor dem Knüppel befindet;

Fig. 9 und 10 ähnliche Ansichten wie in Fig. 8 in

aufeinanderfolgenden Stufen beim Lochen des Knüppels;

Fig. 11 einen ähnlichen Vertikalschnitt wie

Fig. 8, wobei.jedoch die Lage der Strangpresse am Ende des Strangpreßvorgangs zu sehen ist; und

Fig. 12 bis 16 Horizontalschnitte durch die Mitte eines

Aufnehmers, wobei jedoch zum Lochen des Knüppels eine andere Anordnung vorhanden ist.

Gemäß den Figuren 1 und 2 ist ein Gegenhalter 1 mit einem Schlitten 2 ausgerüstet, der durch eine (nicht dargestellte) geeignete Einrichtung, wie z.B. durch einen hydraulischen Zylinder,- über die hintere Fläche des Gegenhalters Ί hin- und herbewegt werden kann. Ein Matrizenstützrohr 3, das über die hintere Oberfläche des Gegenhalters 1 vorspringt, ist mit seinem vorderen Ende am Schlitten 2 befestigt. Der Schlitten 2 besitzt einen mit dem Matrizenstützrohr 3 ausgerichteten Durchgang, welcher auch mit einem Durchgang durch den Gegenhalter 1 in Deckung gebracht werden kann, damit der Strangpreßling zur Vorderseite des Gegenhalters 1 gelangen kann. Hinterhalb des Matrizenstützrohres 3 befindet sich ein Aufnehmer 4, der mit einer Aufnehmerbohrung 5 ausgerüstet ist, welche mit dem Matrizenstützrohr 3 fluchtet. Der Aufnehmer 4 kann in bekannter Weise in bezug auf den Gegenhalter 1 vor- und zurückbewegt werden. Ein hohler Preßstempel 6, der sich hinterhalb des Aufnehmers 4 befindet, kann in an sich bekannter Weise durch einen hydraulisch betätigten Preßkolben 7 in die Aufnehmerbohrung 5 vorgeschoben werden.

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Im Preßstempel 6 befindet sich ein Lochstempel 8, der in üblicher Weise in bezug auf den Preßstempel 6 vorgeschoben werden kann.

In irgendeiner geeigneten Weise ist ein Matrizenschlitten 9 an der Vorderseite des Aufnehmers 4 hin- und herbeweglich angeordnet. Er läuft zwischen einer oberen und unteren Führungsschiene 10 bzw. 11, die vom Aufnehmer 4 gehalten werden. Wenn der Matrizenschlitten 9 in Arbeitsstellung ist, wie in Fig. 8 dargestellt, befindet sich eine Matrize 12, die in einer Büchse 13 angeordnet ist, welche in der sich von der Vorderseite zur Hinterseite des Matrizenschlittens 9 erstreckenden öffnung montiert ist, vor der Aufnehmerbohrung 5. Der Durchmesser der Matrize 12 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Aufnehmerbohrung 5 und als der Innendurchmesser einer zweiten Büchse 14, welche nach beendetem Strangpreßvorgang die Preßscheibe und den Strangpreßrest aufnimmt.

Zwischen den Laufschienen 10,11 und an einer Seite des Matrizenschlittens 9, befindet sich, wie in Fig. 1 und gezeigt,ein Stopfenschlitten 16, der einen massiven Metallstopfen 17 aufnimmt. Der Stopfen 17 springt etwas über die Vorderseite des Stopfenschlittens 16 vor, so daß er in Anlage an das Matrizenstützrohr 3 gebracht werden kann, wenn der Stopfen 17 und das Matrizenstützrohr 3 mit der Aufnehmerbohrung 5 ausgerichtet sind. Das hintere Ende des Stopfens besitzt die gleiche Größe wie die Aufnehmerbohrung 5 und paßt satt in diese hinein, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Der Stopfen kann im Stopfenschlitten 16 vor- und zurückgleiten, wobei die Vorwärtsbewegung durch eine Ringschulter 18 beschränkt ist.

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Wie in Fig. 1 gezeigt,werden das Matrizenstützrohr 3, der Matrizenschlitten 9 und der Stopfenschlitten 16 in bazug auf den Aufnehmer 4 zur Seite geschoben, damit ein heißer Knüppel 20 in die Aufnehmerbohrung 5 durch eine geeignete Einrichtung eingeschoben werden kann. . Dann werden das Matrizenstützrohr 3 und der Stopfenschlitten 16 in Arbeitsstellung gebracht, um das Matrizenstützrohr 3 und den Stopfen 17 mit der Aufnehmerbohrung 5 in Ausrichtung zu bringen/ wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Hierauf wird, wie in Fig. 4 dargestellt, der Preßkolben 7 vorgeschoben, um das vordere Ende des Lochstempels 8 in eine Preßscheibe 21 einzuführen, welche satt in die Aufnehmerbohrung 5 paßt, und um mit Hilfe des Preßstempels die Preßscheibe 21 in die Aufnehmerbohrung 5 und gegen den Knüppel 20 zu schieben, wodurch der Stopfen 17 gegen das Ende des Matrizenstützrohres 3 gedrückt wird. Der Aufnehmer 4 wird gleichzeitig in Bezug auf den stehenden Stopfen 17 durch eine (nicht dargestellte) herkömmliche Einrichtung vorgeschoben, so daß der Stopfenschlitten auf dem Stopfen 17 bewegt wird. Durch den Preßkolben 7 wird ausreichend Druck ausgeübt, um den Knüppel 20 gegen den Stopfen 17 anzustauchen und um die Aufnehmerbohrung auszufüllen. Der Preßkolben 7 und der Preßstempel 6 werden dann zurückgezogen, aber die Preßscheibe 21 und der Lochstempel 8 bleiben in Anlage am Knüppel 20.

Als nächstes wird der Lochstempel 8 vorgeschoben, um das Lochen des Knüppels 20 einzuleiten, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Der Aufnehmer 4 kann sich zu diesem Zeitpunkt frei nach rückwärts bewegen. Er tut dies deshalb, weil das Metall des Knüppels 20 rund um den sich vorwärts bewegenden Lochstempel 8 zurückfließt- und dabei die Wandung der Aufnehmerbohrung 5 mitnimmt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Mit anderen Worten, während sich der Lochstempel 8 im Knüppel 20 vorwärts bewegt, bewegt

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sich der Aufnehmer 4 nach rückwärts in die entgegengesetzte Richtung, was zur Folge hat, daß das Lochen rascher ausgeführt wird, als wenn der Aufnehmer 4 festgehalten wird. Dabei muß vom Preßkolben 7 auch weniger Kraft ausgeübt werden, weil das Metall des Knüppels 20, welches rund um den Lochstempel 8 zurückfließt, nicht auf der Wandung des Aufnehmers 4 gleiten muß, so daß zwischen ihnen keine Gleitreibung besteht.

Wie es ebenfalls in Fig. 6 zu sehen ist, wird der Vorschub des Lochstempels 8 durch den Knüppel 20 unterbrochen, kurz bevor der Lochstempel 8 den Stopfen 17 erreicht. Dies hat zur Folge, daß eine dünne Metallschicht zwischen dem Lochstempel 8 und dem Stopfen 17 verbleibt. Der Preßkolben 7 und der Aufnehmer 4 werden dann zusammen mit den vom Aufnehmer 4 gehaltenen Schlitten 9,16 zurückbewegt, um das vordere Ende des Stopfens 17 vom Matrizenstützrohr 3 freizubekommen, wie dies in Fig. 7 zu sehen ist. Hierauf wird der Stopfenschlitten 16 von der Aufnehmerbohrung 5 weg zur Seite bewegt, worauf der Matrizenschlitten 9 in Arbeitsstellung gebracht wird, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Als nächstes wird der Preßkolben 7 vorgeschoben, um den Matrizenschlitten 9 über das Matrizenstützrohr 3 zu schieben (Fig. 9), bis der Knüppel 20 an der Matrize 12 anliegt, um diese gegen das Matrizenstützrohr 3 zu drücken. Der Lochstempel 8 wird dann wieder vorgeschoben, um das Lochen des Knüppels 20 zu vervollständigen, wobei ein Stanzling 23 abgebrochen und in die Matrize 12 geschoben wird, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. Der Lochstempel 8 wird dann angehalten, wobei sein Vorderende innerhalb der Matrize 12 liegt.

Nunmehr kann mit der Strangpresse der Knüppel 20 ausgepreßt werden, was, wie in Fig. 11 dargestellt, dadurch geschieht, daß der Preßstempel 6 um den Lochstempel 8

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nach vorne geschoben wird, so daß das Metall des Knüppels 20 zwischen dem Vorderende des Lochstempels 8 und der Matrize 12 ausgepreßt wird, wobei ein sich vorwärts bewegendes Rohr 24 entsteht. Während dieses Vorgangs wird durch den Reibungskontakt des Knüppels 20 mit dem Aufnehmer 4 letzterer ebenfalls vorgeschoben, wie es beim indirekten Strangpressen üblich ist. Durch das Strangpressen wird die Matrize 12 in der Aufnehmerbohrung 5 zentriert, so daß rund um die Matrize 12 ein Zwischenraum besteht. Ein Teil des Metalls des Knüppels 20 wird durch diesen Zwischenraum hindurchgedrückt, wodurch eine Hülse 25 entsteht, welche sämtliche im Knüppel 20 vorhandenen Oberflächenunreinheiten aufnimmt.

Bei der in den Fig. 12 bis 16 gezeigten Ausführungsform sind zwei Stützrohre 30,31 in seitlichem Abstand voneinander angeordnet und erstrecken sich von einem Schlitten 32 nach rückwärts, wobei dieser Schlitten auf der hinteren Fläche eines Gegenhalters 33 der Strangpresse hin- und herbewegt werden kann. Das Stützrohr 30 ist ein Matrizenstützrohr, an dessen hinterem Ende eine Matrize 34 befestigt werden kann. Am hinteren Ende des anderen Stützrohres 31 wird mit Hilfe eines Stabs 36, der sich durch das Stützrohr 31 erstreckt und am Schlitten 32 befestigt ist, ein Stopfen 35 festgehalten. Der Durchmesser des Stopfens 35 entspricht dem Innendurchmesser der Bohrung des Aufnehmers 37. Während der Aufnehmer 37 zurückgezogen ist, wird der Schlitten 32 zur Seite bewegt, um den Stopfen 35 mit der Bohrung des Aufnehmers 37, in welche bereits ein Knüppel 38 eingeführt worden ist, in Ausrichtung zu bringen. Dann werden,wie in Fig. 12 gezeigt, während der Aufnehmer 37 rund um den Stopfen 35 vorwärts bewegt wird, ein Preßstempel 39, ein Lochstempel 40 und eine Preßscheibe 41 mit Hilfe eines

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Preßkolbens 42 in die Bohrung des Aufnehmers 37 eingeführt, um, den Knüppel 38 gegen den Stopfen 35 anzustauchen. Hierauf werden der Preßkolben 42 und der Preßstempel 39 zurückgezogen, wobei jedoch der Lochstempel 40 und die Preßscheibe 41 am Knüppel 38 in Anlage bleiben, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Hierdurch wird ein Zwischenraum zwischen der Preßscheibe 41 und dem Preßstempel 39 hervorgerufen.

Nun wird der Lochstempel 40 in bezug auf den Preßstempel 39 vorgeschoben, um den Knüppel 38 zu lochen, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Während das Metall des Knüppels 38 rund um den Lochstempel 40 nach rückwärts fließt, nimmt das Metall den Aufnehmer 37 mit. Das Lochen wird abgebrochen, kurz bevor der Lochstempel 40 den Stopfen 35 erreicht, worauf der Preßkolben 42 und der Aufnehmer 37 zurückgezogen werden, um den Aufnehmer 37 vom Stopfen 35 wegzubewegen , so daß der Schlitten 32 am Gegenhalter verschoben werden kann, um das Matrizenstützrohr 30 und die Matrize 34 mit der Bohrung des Aufnehmers 37 in Ausrichtung zu bringen, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist. Dann wird der Preßkolben 42 vorwärtsbewegt, so daß der Knüppel 38 an die Matrize 34 in Anlage kommt, worauf sich eine Vorwärtsbewegung des Lochstempels 40 durch das dünne Ende des Knüppels 38 hindurch und in die Matrize 34 anschließt, wie dies in Fig. 16 zu sehen ist. Durch einen weiteren Vorschub des Preßkolbens 42 bei stehendem Lochstempel 40 wird verursacht, daß der Preßstempel 3 9 den Knüppel 38 durch die Matrize 34 in Form eines Rohrs auspreßt, und zwar in gleicher Weise, wie es anhand von Fig. 11 der ersten Ausführungsform erläutert wurde.

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Claims

3U8096 Patentansprüche

1.] Indirekte Strangpresse zur Herstellung von Rohren, gekennzeichnet durch einen Gegenhalter (1), einen Aufnehmer (4), der hinter dem Gegenhalter (1) angeordnet ist, eine Aufnehmerbohrung (5) für einen Knüppel (20) aufweist und in bezug auf den Gegenhalter hin- und herbewegbar ist, einen hohlen Preßstempel (6) hinter dem Aufnehmer, der in die Aufnehmerkammer eingeführt werden kann, einen Lochstempel (8), der gleitbar im hohlen Preßstempel (6) angeordnet ist und in die Aufnehmerbohrung vorschiebbar ist, einen Stopfen (17), mit dem das vordere Ende der Aufnehmerbohrung während des Anstauchens und Lochens eines Knüppels verschließbar ist, wobei der Aufnehmer durch Metall des Knüppels, welches ihn berührt und beim Lochen rund um den Lochstempel nach hinten fließt, frei zurückbewegbar ist, und eine Einrichtung zum Ersetzen des Stopfens durch eine Matrize (12), nachdem de.£ Lochstempel einen Knüppel soweit durchdrungen hat, daß vor dem Lochstempel nurmehr eine dünne Metallschicht verbleibt, wobei der Lochstempel noch weiter vorgeschoben werden kann, so daß sein Vorderende in die Matrize vorsteht und die dünne Metallschicht vom Knüppel trennt, und wobei der Preßstempel rund um den Lochstempel vorschiebbar ist, um den gelochten Knüppel durch die Matrize vorzuschieben, um ein Rohr auszupressen.

2. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Matrizenstützrohr (3), welches den Stopfen (17) während des Stauchens und Lochens abstützt.

3. Presse nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Matrizenschlitten (9) und einen Stopfenschlitten (16),

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die über die Vorderseite des Aufnehmers hin- und herbewegbar sind, wobei der Stopfen (16) und die Matrize (12) in dem Schlitten seitlich zueinander angeordnet sind, so daß sie selektiv zwischen dem Preßstempel· (6) und der Aufnehmerbohrung (5) angeordnet werden können.

4. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an der Hinterseite des Gegenhaiters (33) angeordneten Schlitten (32) mit einer nach hinten abstehenden Einrichtung (31,36) zum Halten und Abstützen des Stopfens (35) und mit einem seitlich davon versetzten Halte- und Stützrohr (30) für die Matrize (34) , wobei der Schlitten so auf der Oberfläche des Gegenhalters verschiebbar ist, daß selektiv der Stopfen oder die Matrize mit der Bohrung im Aufnehmer (37) in Ausrichtung gebracht werden kann.

5. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen relativ zum Stopfen (17,35) und zur Matrize (12,34) vor- und zurückbewegbaren Aufnehmer (4,37).