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Hydraulische Strangpresse zur Herstellung von Rohren. Die Erfindung
bezieht sich auf eine hydraulische Strangpresse zur Herstellung von Rohren mittels
Dornes, Matrize und Preßstempels.
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Bei diesen Pressen unterliegt der Dorn heim Auspressen des Werkstückes
außerordentlichen Zugbeanspruchungen durch das fließende Metall, die bei den Pressen,
bei welchen der Dorn finit dem Preßstempel oder einem besonders für den Hin- und
Hergang des Dornes dienenden hydraulischen Kolben verbunden ist, vielfach zur Zerstörung
des Dornes führten.
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Um eine Möglichkeit zu schaffen, daß der Dorn beim Auspressen des
Werkstückes unter dem Einfluß des fließenden Metalls sich unabhängig gegenüber dem
Preßstempel bewegt und dein fließenden Werkstoff zu folgen vermag, ist bereits eine
Bauart vorgeschlagen worden, bei welcher der Dorn mit einer Dornstangenverlängerung
und einem Rückzugskolben sich frei in Richtung des fließenden Metalls bewegen kann.
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Diese bekannte Bauartist j edoch noch unvollkommen, weil durch das
Beharrungsvermögen der Dornstange, des Rückzugskolbens und der Reibung dieser Teile,
die noch durch den Widerstand des aus dem Rückzugszylinder der Dornstange austretenden
Wassers erhöht wird, es dem Dorn unmöglich gemacht ist, diese Vorwärtsbewegung mit
der erforderlichen Beschleunigung zu beginnen. Die an ihm hängenden Massen, die
ein Vielfaches der Masse des Dornes betragen, hindern den Dorn, so plötzlich, wie
das erforderlich ist, an der Bewegung des Werkstoffes teilzunehmen. Die Folge hiervon
ist wieder eine unzulässig hohe Zugbeanspruchung und ein Abreißen des Dornes.
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Durch die neue Erfindung wird der geschilderte L'belstand in vollkommener
Weise beseitigt. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß die den Dorn beanspruchende
Reihung auf den Dorn, diesen auf Zug beanspruchend, nur wirken kann, wenn eine Gegenkraft
auftritt. die den Dorn beim Pressen zurückhält, das heißt also, wenn der Dorn im
Dornhalter oder im Stempel fest eingeschraubt oder mit anderen Maschinenteilen fest
verbunden ist. .Nach der Erfindung soll der Dorn in der Längsrichtung frei beweglich
eingesetzt
werden, in der Absicht, den Dorn allein dem freien Spiel
des Werkstoffes zu überlassen, das heißt also, dem Dorn zu gestatten, mit dem Werkstoff
mitzugehen, und zwar in einem Maße, wie es durch die Bewegung des Werkstoffes innerhalb
des Aufnehmers bestimmt wird. Jede äußere Kraft, die der, Dorn am Mitgehen hindern
könnte, wie die Massenwirkung von Treibkolben, Querhäuptern oder die Reibung irgendwelcher
Maschinenteile usw., ist dabei vermieden. Der Dorn wird hierbei nur noch durch eine
geringe Kraft auf Zug beansprucht, die der Verschiedenheit der Reibung an den einzelnen
Stellen des Dornes entspricht. Diese Zugbeanspruchung ist aber nicht so groß, daß
der Dorh abgerissen werden könnte.
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Folglich wird durch die Neuerung erreicht, daß auch die schwer zu
pressenden Werkstoffe, wie hochwertiges Messing, Eisen usw., auf Rohrpressen vorteilhaft
zu Rohren verarbeitet werden können, und es genügt, für die Dorne einen gewöhnlichen
Stahl zu verwenden, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Preßverfahrens noch um ein
weiteres erhöht wird.
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In den Abb. i bis 6 der Zeichnung ist eine Anzahl Ausführungsformen
einer Rohrpresse, die mit frei beweglichem Dorn ausgerüstet ist, dargestellt. In
allen Abbildungen ist a der Dorn, b der auszupressende Werkstoff, c der den Werkstoff
auspressende Preßstempel, d der Aufnehmer für den Werkstoff, f die Matrize, die
beim Auspressen des Werkstoffes mit dem Dorn a eine ringförmige Öffnung für den
Durchgang des Werkstoffes bildet. g ist eine Preßscheibe, die in üblicher Weise
vor die Stirnfläche des Stempels c gelegt wird. h ist der Preßzylinder der Rohrpresse
und i der dazugehörige Preßkolben, der den Preßdruck durch den Stempel c auf den
Werkstoff b überträgt. Zum Zurückziehen des Preßkolbens ist in bekannter Weise ein
Rückzugzylinder k angeordnet. Zum Vordrücken des Preßkolbens i und zum Lochen des
Werkstoffblockes b dienen die Lochdruckzylinder l mit dem Kolben nz, die am Preßkolben
befestigt sind.
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Die einfachste Form der neuen Einrichtung ist in Abb. i dargestellt.
Der glatte Dorn a ist in eine entsprechende Bohrung des Preßstempels c lose eingesetzt,
so daß er sich ungehindert in der Preßrichtung bewegen kann. Die Wirkungsweise dieser
Einrichtung ist folgende: Nachdem der Werkstoffblock b in den Aufnehmer d eingeführt
ist, wird Druckwasser in die Lochzylinder l eingelassen, wodurch der Preßkolben
mit Stempel und Dorn zunächst leer vorgeschoben und hierauf der Block
b gelocht wird, wobei der Dorn a bis in die Matrize feingedrungen
ist und die Preßscheibe g den gelochten Block b berührt. Während dieser Bewegung
des Preßkolbens i wurde der Preßzylinder 1a mit Wasser von geringer Spannung gefüllt.
Hierauf wird der Preßzylinder 1a unter Druck gesetzt, worauf das Auspressen des
Werkstoffes beginnt. Durch Einwirkung des Preßdruckes übt der Werkstoff einerseits
auf die Innenwand des Aufnehmers d und anderseits auf die Oberfläche des Dornes
a einen Druck aus, durch den auf dem Dorn eine Reibung erzeugt wird, da der Werkstoff
an der Dornoberfläche entlang zu gleiten und den Dorn mitzunehmen sucht. Durch die
in der Längsrichtung bewegliche Anordnung des Dornes wird nun dem Dorn gestattet,
diesem Bestreben des Werkstoffes, ungehindert durch irgendwelche äußeren Kräfte,
nachzugeben und an der Bewegung des Werkstoffes teilzunehmen. Die Länge des Dornes
a wird so bemessen, daß bei Beendigung des Preßvorganges, wenn also der ganze Werkstoff
ausgepreßt ist, das hintere Dornende sich noch in der Matrize befindet. Bei Verwendung
eines solchen glatten Dornes ist es notwendig, den Dorn außerhalb der Presse mit
Hilfe einer besonderen Vorrichtung aus dem Rohr herauszuziehen. Der Dorn kann aber
auch so ausgebildet werden, daß er beim Rückzug der Presse durch die zurückgehenden
Pressenteile aus dein Rohr herausgezogen wird. Zu diesem Zwecke kann, wie in Abb.
2 angegeben, der Dorn a an seinem hinteren Ende mit einem festen oder aufgeschraubten
Bunde ra versehen werden, der sich in einer entsprechend großen Bohrung im Stempel
c führt. Beim Zurückgehen des Preßkolbens wird der Dorn durch das vordere Ende des
Preßsteinpels, dessen Bohrung dem Dorndurchmesser entspricht, mit zurückgenommen
und aus der n, Rohre leerausgezogen. Um beim Herausziehen des Dornes aus dem Rohre
ein Mitgehen des Rohres zu verhindern, kann hinter der Presse eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Festhaltevorrichtung beliebiger Bauart angeordnet werden. Zu
diesem Zwecke kann auch die Bohrung des Aufnehmers d in der Nähe der Matrize f etwas
erweitert werden, so daß der in dein Aufnehmer verbleibende Werkstoffrest, der noch
mit dem Rohr zusammenhängt, beim Herausziehen des Dornes festgehalten wird.
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In dem Beispiel nach Abb. 3 ist ein besonderer Zylinder o für den
Vorschub und Rückzug des Dornes a vorgesehen. Zur Übertragung der Bewegung des Vorschub-
und Rückzugkolbens p auf den Dorn a ist eine durch den nach hinten verlängerten
abgesetzten Preßkolben i hindurchgeführte Dornstange q angeordnet. Der Dorn o ist
mit einem Bund yz versehen und so in die Dornstange
q eingesetzt,
daß er die beabsichtigte Längsbewegung, ohne die Dornstange mitnehmen zu- müssen,
ausführen kann. Der Kolben p dient einerseits zum Lochen des Werkstoffblockes und
anderseits zum Herausziehen des Dornes aus dem gepreßten Rohre. Zu diesem Zweck
wird abwechselnd Preßdruck auf die eine und auf die andere Kolbenseite gegeben.
Bei der Anordnung nach Abb. 3 soll der Preßzylinder h. erst nach dem Herausziehen
des Dornes aus dem gepreßten Rohr auf Abwasser gestellt werden, zu dem Zwecke, den
Werkstoffrückstand und das Rohr während des Herausziehens des Dornes durch den Preßstempel
c festzuhalten. Die Kolben m dienen bei diesem Ausführungsbeispiel nur zum Vorschieben
des Preßkolbens bis zum Anstoßen der Preßscheibe g an den gelochten Werkstoffblock.
Die für den Durchgang der Dornstange q erforderliche Verlängerung r des Preßkolbens
i
kann mit einem Kolben s versehen werden, der im Rückzugzylinder k abgedichtet
werden und als Rückzugkolben für den Preßkolben und den Preßstempel dienen kann.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Abb. d. dargestellt. Hier ist
die Dornstange q in einem Querhaupt t befestigt, das sich in einem im Preßkolben
-i befindlichen Schlitze u. bewegt und von den Loch- und Rückzugzylindern z, angetrieben
wird. Die Relativbewegung des Querhauptes t zum Preßkolben i, also die Bewegung
des Querhauptes im Schlitz it hat den Zweck, den Dorn durch die Zvlinder z- aus
dem gepreßten Rohre herauszuziehen und dabei das Rohr, ebenso wie dies bei dem Beispiel
nach Abb. 3 geschieht, durch den Preßkolben i und den Preßsteiripel c festzuhalten.
Die Zylinder v können nach dem Herausziehen des Dornes aus dem Rohr bei Weiterbewegung
des Querhauptes t gleichzeitig als Rückzugzylinder für den PreßkolVn i benutzt werden.
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Das leere Vorgehen des Preßkolbens kann auch dadurch erzielt werden,
daß Wasser von geringer Spannung in den Preßzylinder lt eingelassen wird. In diesem
Falle brauchen die Lochzylinder erst unter Druck gesetzt werden, wenn das Lochen
beginnen soll; oder sie können ganz fehlen, wenn die Spannung des Vorfüllwassers
einen genügend hohen Druck auf den Preßkolben i ausübt, der zum Lochen des Blockes
ausreicht. Der Dorn a kann, wie Abb. j zeigt, so lang ausgeführt werden, daß sein
zum Herausziehen des Dornes dienender Bund seine Begrenzung an der hinteren Fläche
des Preßstempels c findet. Dem Nachteil der größeren Dornlänge bei dieser Ausbildung
des Dornes steht der Vorteil der geringeren Schwächung des Preßstempels c gegenüber,
dessen Bohrung nur gleich dem Durchmesser des Dornes zu sein braucht. Der Dorn kann
auch, wie Abb.6 angibt, in der Weise geteilt ausgeführt werden, daß ein glatter
Dorn in eine mit einem Bund u versehene Dornverlängerung w,- die beim Pressen nicht
in das gepreßte Rohr eintritt, eingesetzt wird.
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Die in der Beschreibung dargestellten und oben beschriebenen Ausführungsformen
sollen nur Beispiele darstellen. Die Neuerung kann natürlich auch bei Rohrpressen
anderer Bauart Anwendung finden, wenn dabei der der Erfindung zugrunde liegende
Zweck, nämlich den Dorn während des Auspressens, unbeeinflußt durch irgendwelche
äußeren Kräfte, lediglich durch Beeinflussung durch den Werkstoff mitgehen zu lassen,
erreicht wird.
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Bei der Anwendung der neuen Einrichtung können auf der Rohrpresse
volle Werkstoffblöcke zu Rohren ausgepreßt und vor Beginn des Preßganges durch den
beschriebenen Dorn im Aufnehmer gelocht werden; es können aber auch außerhalb der
Presse vorgelochte Blöcke verarbeitet werden.