DE3523499A1

DE3523499A1 - Vorrichtung zur formung besonders von bildsamen werkstoffen und fertigungsweise von details mit veraenderlichen querschnitten

Info

Publication number: DE3523499A1
Application number: DE19853523499
Authority: DE
Inventors: Jan Warschau/Warszawa Charzewski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1986-01-30
Also published as: JPS6135929A; PL248802A1; DE3523499C2; US4942756A; PL144225B1

Description

GRÜNECKER. KINKELDEY. STOCKMAIR & PARTNER

PATENTANWÄLTE

A. QRUNECKER- j·.- ns

DR H KINKELDEY. dpl ing DR W STOCKMAIR. oipu-ins *e ε DR- K- SCHUMANN d«lj*v₅

P- H. JAKOB, οι». -i\s

DRQ SEZOLD. oipu -cheu

W. MEISTER. DiPi. *.G

H. HILGERS. dipu-nS DR H. MEYER-PLATH. Dipu-ihG

DR- M. BOTT-BODENHAUSEN:

DRU KINKELDEY. O'pu-Biou

800O MÜNCHEN 22

P 19 663

JAN CHARZEWSKI ul. Batuty 7/619 02-7^3 Warszawa, Polen

Vorrichtung zur Formung besonders von bildsamen Werkstoffen und Fertigungsweise von Details mit veränderlichen Querschnitten

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Vorrichtung zur Formung "besonders von bildsamen Werkstoffen und Fertigungweise von Details mit veränderlichen Querschnitten

Der Gegenstand der Erfindung ist die Vorrichtung zur Formung besonders von bildsamen Werkstoffen und die mit Vorrichtung günstige Fertigungsweise von Details mit veränderlichen Querschnitten, die in der Massenproduktion Anwendung findet·

Bekannt ist/Deutsche · Patent-Schrift Nr 1954575/ die Verformungspresse mit mindestens drei sternförming angeordneten prismatischen Pressbacken, die zum Anangeln von Rohren bestimmt ist. Die Stirnflächen der Pressbacken werden zwischen den flachen Innenflächen des Pressrahmens geführt und verschieben sich gleichzeitig zum Mittelpunkt der durch die Pressbacken gebildete ProfilÖffnung, wobei sich die Fläche der zur Achse der PrOfHoffnung parallel gelegenen Pressbacke auf der Nachbarfläche der die gleiche / Profilöffnung begrenzende Pressbacke verschiebt. Die innerhalb des Rahmens gesetzten identischen Pressbacken bilden mit ihren Flächen die dem Innenprofil des Rahmens entsprechende Profilöffnung nach. Auf jeder flachen Innenfläche des Rahmens gleitet mit einer Fläche die Pressbacke grenzt an die die Profilöffnung begrenzende Fläche und liegt gegenüber der Fläche, an die die Nachbarpressbacke grenzt. In der Formpresse wird ein hydraulischer Antrieb angewandt, der auf die Fläche der prismatischen Pressbacke einwirkt, die gegenüber der Profilöffnung begrenzenden Fläche der Pressbacke liegt. In der bekannten Formpresse bilden die identisch geformten prismatischen Pressbacken die Profil-Öffnung nach, die nur eine regelmässige Figur ist, sum Beispiel die dem Innenprofil des Pressrahmens entspricht; die Anwendung des Antriebes einer Pressbacke, gerichtet auf die zur Achse der Profilöffnung parallel Fläiche dieser Backe, ist eine Lösung vom geringen Wirkungsgrad.

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Bekannt ist die Formungsweise der Röhrendem durch deren Kneten, die in der beschriebenen Formpresse realisiert wird, in der das Rohrende der Presswirkung der Backen ausgesetzt wird, die sich entlang den Ftihrungsflächen so verschrieben, dass sich die zur Achse des Querschnittes parallele Seitefläche jeder Backe auf derselben Seitenfläche der Nachbarbacke, die den gleichen Querschnitt, begrenzt, verschiebt. Auf diese Weise wird am Rohrende der Querschnitt, der dem Innenprofil des Rahmens entspricht, mit Hilfe der Seitenflächen der im Rahmeninnern identisch angesetzten Backen nachgebildet. Bekannt ist auch die Formungsweise unter Anwendung von Profillaschen, die an den oben beschriebenen Backen angesetzt sind.

Die bekannte Weise ermöglicht die Formung auch der Details, aber nur solcher, deren Querschnitt dem Innenprofil des Rahmens ähnlich ist und die Seitenflächen zur Achse des Querschnitts parallel sind, v/eil sich die Berührungspunkte der Nachbarbacken für jeden Offnungsprofil im Formungsprazess genauso ändern und parallele Linien zur Achse des Querschnitts bilden.

Die Vorrichtung nach der Erfindung, welche die sich entlang den Ftihrungsflälchen so verschiebende Backen besitzt, dass sich die Seitenfläeche jeder Backe auf der Seitenflaiche der Nachbarbacke verschiebt, charakterisiert sich dadurch, dass sie einen Mitnehmer hat, der die Backen über die Kuppelglieder antreibt. Die profilierten Arbeitsflächen der Backen wirken auf das Material ein. Für jede Backe ist die Berührungsgrenze ihrer Arbeitsfläche, wobei die Erzeugenden der Seitenflächen der zusammenwirkenden Backen parallel sind. Es ist vorteilhaft, wenn die Kuppelglieder einen integralen Teil des Mitnehmers oder der Backen bilden. In der Vorrichtung sind die Arbeitsflächen der Backen nach innen oder nach aussen gerichtet oder sie sind auch gleichzeitig Schneid« kanten. Weitere Vorteile aus der Vorrichtung nach der Erfindung werden erzielt, wenn sie eine Matrize, Heizelemenete oder ein Kühlsystem, günstig im Innern der Backen angebracht, besitzt.

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'* In der Weise nach der Erfindung,"in "der das verarbeitende Material dem Druck der Segmente ausgesetzt wird, von denen sich jedes parallel in die gewünschte Richtung und nicht radial zur Achse des Details verschiebt, ist charakteristisch, dass das Material verklemt und im Fertigungsprozess in der öffnung von verschiedenen geschlossenen Querschnitten gehalten wird, welche sich im Prozessverlauf günstig auf die Null in den gewünschten Querschnitten verändern; dass wird es von den Segmenten so geknetet, dass für jeden Querschnitt die Grenzen zwischen den Segmenten die zur Achse des Details nicht parallelen Linien bilden bis zum Moment, wo die gewünschten Änderungen des Querschnitts entlang dem Detail durch die Grenzlinien zwischen den Segmenten bestimmt werden. Günstig ist es wenn das Material gleichzeitig mit dem Knaten in die Form ausgepresst wird.

Die Lösung nach der Erfindung sichert vor allem die Anfertigung der Details von komplizierten Formen, sowie auch zielgerichtetes Auspressen des Materials in die Form, wobei im Formungprozess die zur Achse des Details * nicht parallelen Linien die Grenzen zwischen den Nachbarsegmenten bilden. Sie sichert ausserdem das Schneiden der Werkstoffe, das Klemmen der Details an andere Elemente, sowie unter Anwendung von Pulver und Granalien als Ausgangsstoff den Erhalt von Formstttcken. Im Falle der Längsprofilierung von bildsamen Werkstoffen und Flüssigkeiten erfüllen die Backen die Rolle der profilierenden Einstellblende.

Die Vorrichtung nach der Erfindung charakterisiert sich durch eine grosse Kompaktheit und Leistungsfähigkeit. Sie kann manuell angetrieben werden, mittels Universalpressen oder eigener unkomplizierttrAntriebe.

Der Gegenstand der Erfindung ist an den Fertigungsbeispielen auf den Zeichnungen sichtbar gemacht worden, auf denen Fig.1 die Einrichtung mit den auseinandergezogenen Backen im Perspektivwurf darstellt, deren

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Arbeitsflächen nach innen gerichtet sind, Pig.2- dieselbe Einrichtung mit zusammengezogenen Backen, Pig.3- Einrichtung mieden nach aussen gerichteten Backen im Längsschnitt, Pig»4 -β dieselbe Einrichtung im Querschnitt, Pig.5 - Alternative der in Pig·3 und Pig.4 dargestellten Einrichtung im Querschnitt und Pig·6 - Einrichtung mit der Matrize im Querschnitt.

Die auf Pig.1 und Pig.2 dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung setzt sich aus drei Backen _1a, Ib, JhD, die an den Ptthrungen 2a, 2b, jHc verstellbar angesetzt sind und aus dem Mitnehmer 3, zusammen, der tlber die Kuppelglieder 4a, 4b_t 4c die Backen la, IJb, Jk) antreibt, deren nach innen gerichtete profilirte Arbeitsflächen j?a, gb, 5c auf das V/erkstoff einwirken. Jede Backe ta, Ib, Jks verschiebt sich längs der Pilhrungsflache der ihr zugeordneten Ptthrung 2a, ,2b,2c ^so» äass sich ihre Seitenfläche 6a.., 6bo, 6α, auf der Seitenfläche 6b.., 6c₂, 6a-, der Nachbarbacke 1b, 1c, la, verschiebt. PtLr .jede BackjTa, 1b, Jjd ist die Berührungsgrenze ihrer Arbeitsfläche £a, JjTb, 5,c mit der Seitenfläche 6a.. oderöa.,, 6b^ oder öbp, 6c* oder 6c, die Pfihrende ihrer Seitenfläche, wobei die^der zusammenarbeitenden Seitenflächen der ----- f Erzeugenden 7*— Backen parallel sind·

In der in Pig,1 dargestellten Anfangsarbeitsposition der Vorrichtung sind die Backen la, tb, Ic auseinandergezogen. In die entstandene öffnung kommt der bildsame Werkstoff. Der Antrieb der Backen Jj,, Ib, ijc geschieht infolge der Bewegung des Mitnehmers J5 gegen die Pührungen ^a, 2b, ^c, wobei eine geringe Drehbewegung des Mitnehmers 5, mittels der Kuppelglieder 4a, _4b, ,4c in linienbewegung jeder Backe Ja, tb, 1_c längs ihrer Ptihrungsflache geändert wird. Die Seitenflächen 6a^ und 6a,, 6b^ und 6bp, 6c«und 6c^ der Backen Jha, 1b, Ic gleiten übereinander, wobei die Seitenflächen 6a^ und 6b.,, 6b« und 6c«, 6c, und 6a-, der zwei zusammenarbeitenden Nac'hbarbackeiTTa und 1b, tb und Jk, Jk; und J_a identisch sind und die Teillinie längs des Deteils bestimmen.

Im Ergebnis der gleichzeitigen Verschiebung der Backen 1a, Ib und Jjc formen ihre profilierten Arbeitsfächen 5a, 5b, ^c sowie die Seitenflächen 6a,,, 6b.,6cp den bildsamen Werkstoff. In der Sndarbeitspos'ii'ion der Vorrichtung, dargestellt auf Fig.2, sind die Backen Ja, Ib, Jk: zusammengezogen. Der verarbeitende bildsame Werkstoff nimmt die von den profilierten Arbeitsflächen 5a, 5b, 5_c der Backen 1a, 1b, I ₁ C bestimmte Form an, wobei die Berührungsgrenze jeder Backe Ja, Vo oder 1_c mit dem Detail die von der Arbeitsfläche 5a, 5b_ oder 5jc dieser Backe und der Seitenfläche 6bj, 6bp oder 6a~ der zusammenarbeitenden Backe Ib, IjC ocfer 1a gebildete Linie ist. Dann kommt es svm Auseinanderschieben der Backen J_a, Jjb, Jjc mittels des i.'itnehmers 3, längs ihrer Führungsflächen oder durch das Auseinanderschieben der Führungen _2a, _2b, _2_c und das Herausnehmen des fertigen Details oder zum Herausnehmen des Details längs seiner Achse und das Auseinanderschieben der Backen Jji, Tb, Ic wobei in die mit den genannten Backen begrenzte Öffnung ein weiterer Materialsatz gegeben und der nächste Arbeitszyklus der Vorrichtung realisiert wird. Im Formungsprozess bilden die zur Achse des Details nicht parallelen Linien die Grenzen zwischen den Nachbarsegmenten, Hinsichtlich der Konstruktion ist es günstig, wenn der Mitnehmer 3, des Gehäuse der Vorrichtung darstellt, innerhalb des sich die Führungen _2a, Zb, 2c:, die Backen 1a, 1b, IjC und die Kuppelglieder 4a, 4b, 4jc befinden und wenn die Kuppelglieder 4a, _4b, _4c einen integralen Teil des Mitnehmers 3, oder der Backen ta, Jb, Ik; bilden.

Neben der Drehbewegung des Mitnehmers, wie das oben beschrieiben wurde, es möglich ist die Bewegung des Mitnehmers entlang der Achse des geformten Details, die die Verschiebung der Backen mit Hilfe der schröggehenden Kuppelglieder verursacht.

Falls sich während des Formungsprozesses die Backen la, 1b, Jjc zu stark erwärmt, ist es vorteilhaft, die Vorrichtung mit einem Kühlsystem auszurüsten« Dieses System ist in Form von Kanälen mit durchfliessendem Wasser ange-

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fertigt, die innerhalb der Backen la, JMb, j_c günstig angelegt werden.

Die Vorrichtung sichert Formung von Stäben mit Abschneiden des Materials oder ohne Abschneiden in Form von Pyramiden, Kugeln, Vielnutprofilen oder Verzahnungen und komplizierten Formen z.B. von Werkzeugen - Kreuzschrauber und Rohstlicke von Schneidewerkzeugen, sowie ermöglicht das Klemmen der Details auf den Leitungen und Seilen.

Die auf Fig.3 und Fig.4 dargestellte Vorrichtung besitzt Backen 7a, Tb, Tjc, deren Arbeitsflächen 8a, 8b, 8c nach aussen gerichtet sind. Die Führungen 9a, 9b, Ste der JBacken 7a, To, Jc. sind miteinander verbunden und bilden gleichzeitig das Gehäuse der Vorrichtung· Mitnehmer 10 ist die Innenwelle, die durch die Kuppelglieder 11a, 11b, 11c 3ede der Backen 7a, 7b, 2?. antreibt. Die Fig.5 zeigt die Alternative der Vorrichtung aus Fig.3 und Fig.4 in der die Backen 12a, 12b, 12c an den Innenftihrungen 13a« 13b, 13c angelegt sind; der Mitnehmer mit den Kuppelgliedern 14a, 14b, 14c befindet sich aussen. Sie kann zur Deformation des Details von Innen oder zum Innenabschneiden, in dem die Arbeitsflächen 8a, JSb, 8c der Backen 15a, 1,5b, 15c Schneidkanten sind, dienen.

Die Fig.6 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung mit der Matrize J_6, die ein gerichtetes Auspressen des Werkstoffes 17 ermöglicht. Die Vorrichtung ist aus den Backen 18a, 18n, dem Mitnehmer 1_9, den Kuppelgliedern 20a, 2On, ' und der Matrize Jlj5 sowie aus - auf der Zeichnung nicht sichtbaren - Führungen gebaut, wobei die Backen 18a, 18n zwischen dem Mitnehmer _1J! und der Matrize VS angelegt sind, Die Kuppelglieder 20a, 2On bilden einen integralen Teil des Mitnehmers 19.

Die Verwendung von Heizelementen in der Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht die Führung des Fomningsprozesses in höheren -Temperaturen su.3 die Umgebungstemperatur und die Anwendung auch von Pulver· und Granalien als Werkstoff.

Claims

Patentansprüche

1. Die zur Formung besonders der bildsamen Werkstoffe bestimmte Vorrichtung mit Backen, die sich längs der Ftthrungsflächen so verschieben, dass sich die Seitenfläche jeder Backe auf der Seitenfläche der Nachbarbacke verschiebt, gekennzeichnet dadurch, dass sie einen Mitnehmer /3/ hat, der über die Kuppelglieder /4a, 4b» £c die Backen /ta, tb, te/ antreibt, deren profilierte Arbeitsflächen /5a, 5b, ,5c/ auf das Material einwirken, dagegen für jede Backe /I^a, Vo, ic/ die Berührungsgrenze ihrer Arbeitsfläche /jja, 5b, fjc/ mit der Seitenfläche /6a.j, oder 6a, , 6b^ oder 6bp , 6cp oder 6c^/ die Führende dieser Seitenfläche ist, wobei die Erzeugenden der Seitenflächen /6a.. und 6b.. oder 6b ₂ und 6co oder 6c~ und 6a., / der zusammenarbeitenden Backen parallel sind.

2. Die Vorrichtung nach dem Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die Kuppelglieder /4_a, 4b, 4c/ einen integralen Teil des Mitnehmers /3/ bilden.

3. Die Vorrichtung nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppelglieder /4a, 4b, 4c/ einen integralen Teil der Backen /ta, tb, ic/ bilden.

4. Die Vorrichtung nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , dass die Arbeitsflächen /5a, 5b, J5c/ der Backen /1a, 1b, 1c/ nach innen gerichtet sind.

5· Die Vorrichtung nach dem Anspruch 1 daduech gekennzeichnet, dass die Arbeitsflächen /5a, 5Jb, 5,c/ der Backen /la, 1b, 1c/ nach aussen gerichtet sind,

6. Die Vorrichtung nach dem Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet , dass die Arbeitsflächen /5a, 5b, 5e/der Backen /Ij., tb, te/ Schneidkanten sind.

7. Die Vorrichtung nach dem Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Matrize /t6/ hat.

8. Die Vorrichtung nach dem Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass sie Heizelemente hat.

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9. Die Vorrichtung nach dem Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Kühlsystem hat, güunstig innerhalb der Backen /,la» JQ>> JLp/ angelegt.

10» Die Fertigungsweise der Details von veränderlichen Querschnitten, in denen das verarbeitende Material besonders Metall dem Druck der Segmente ausgesetzt wird, von denen sich jedes parallel in die gewünschte Richtung und nicht radial zur Achse das Details verschiebt, dadurch gekennzeichnet, dass das Material verklemmt und im Pertigungsprozess in der öffnung von verschiedener^eschlossenen Querschnitten gehalten wird, die sich im Laufe des Prozess günstig zur Null in den gewünschten Querschnitten verändern, dass für jeden Querschnitt die Grenzen zwischen dem Segmenten die zur Achse des Details nicht parallelen Linien bilden bis zum Moment, wo sie gewünsschten Änderungen des Querschnitts längs des Details durch die Grenzlinien zwischen den Segmenten bestimmt werden·

11· Die Weise nach dem Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet , dass das Material mit dem Kneten gleichzeitig in die Porm ausgepresst wird.

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