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Liegende, mechanisch angetriebene Presse für hohen Druck Eine Schwierigkeit
für die wirtschaftliche Konstruktion von Pressen für die Verarbeitung von Legierungen
von hoher Fließgrenze (beispielsweise Chromnickellegierungen) liegt darin, daß von
diesen Materialien erfahrungsgemäß stets nur verhältnismäßig geringe Mengen an Rohren
einer Dimension aus ein und derselben Legierung benötigt werden. Infolgedessen würde
es wirtschaftlich untragbar sein, eine Presse aufzustellen, mit der beispielsweise
nur das Lochen oder das Stoßen oder das Ziehen bzw. lediglich zwei derartige Vorgänge
vorgenommen werden könnten, wie beispielsweise mit bekannten hydraulischen Pressen,
bei denen mittels eines vertikal beweglichen Stempels das Werkstück gelocht und
dann auf derselben Maschine nach Herausziehen eines Schiebers auf dem Dorn durch
eine Reihe in vertikaler Richtung aufeinanderfolgende Ziehringe gestoßen wird.
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Erfindungsgemäß verwendet man für die Verarbeitung von Materialien
der beschriebenen und ähnlichen Art liegende Pressen, die auf mechanischem Wege
auch schwere Preßarbeiten, aoo t und darüber, zu bewältigen erlauben, und die zum
Gebrauch als Zieh-, Strang- und Lochpresse und als Zieh-und Stoßbank eingerichtet
sind und einen genügend großen Hub besitzen, um das Ziehen und Stoßen nahtloser
Rohre von handelsüblicher länge (6 bis iom) zu gestatten. (Die Einrichtung als Ziehpresse
erlaubt auch die Ausführung von Kumpelarbeiten, und die Einrichtung zum Lochen kann
naturgemäß auch zum Stanzen verwendet werden.) Eine solche Presse vereinigt in sich
gewissermaßen eine Anzahl verschiedener Maschinen, die unter den verschiedensten
Arbeitsbedingungen arbeiten müssen. Sie muß infolgedessen konstruktiv einer Reihe
von Bedingungen genügen. Beispielsweise erfordert das Lochen beim ersten Umformen
eines Blockes zur Rohrluppe sehr hohe Drücke; infolgedessen muß die Presse außerordentlich
kräftig gebaut sein. Es ist ferner für die weitere Verformung der Rohrluppe in jedem
einzelnen Arbeitsgang stets eine bestimmte Arbeit erforderlich, die sich aber, je
dünner das Rohr wird, auf um so größere Weglängen verteilt. Dabei wird bei gleichbleibender
Zieh- oder Stoßgeschwindigkeit die Leistung geringer, dafür muß aber die Presse
nunmehr Hube von mehreren Metern - beispielsweise 8 bis ro m - gestatten. Die Verwendung
des mechanischen Antriebes bei einer Presse, bei der für die verschiedenen Preß-
und Zieharbeiter ein verschieden großer Leistungsbedarf vorliegt, ist wirtschaftlich
vorteilhaft, da eine mechanisch betriebene Presse ohne nennenswerte Verluste die
gerade erforderliche Leistung aufnimmt und nicht, wie eine hydraulische Presse,
für jede Arbeit den vollen Wasserdruck erhält, der zum großen Teil, ohne Nutzarbeit
zu leisten, im Regulierventil abgedrosselt werden muß. Als weiterer wirtschaftlicher
Gesichtspunkt kommt hinzu, daß eine mechanisch mit Hilfe einer Schraubenspindel
angetriebene Presse bei Vergrößerung des Hubes sich nicht sehr erheblich verteuert,
weil dabei der wesentliche Teil der Presse
unverändert bleiben kann;
der Preis einer hydraulischen Presse wächst dagegen mit zunehmender Hubhöhe stärker.
Eine Maschine gemäß der Erfindung bietet also, wie erwähnt, insbesondere dann Vorteile,
wenn es sich um die Herstellung verhältnismäßig geringer Ouantitäten einzelner Röhrsorten
handelt, und zwar besonders gegenüber Maschinen, die nur für einen oder zwei Arbeitsgänge
eingerichtet sind bzw. nur durch einen umständlichen Umbau (z. B. Änderung des Akkumulatordruckes)
für andere Arbeitsbedingungen umgestellt werden können.
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In den Abbildungen ist schematisch eine Presse wiedergegeben, die
sämtliche mit der Rohrherstellung zusammenhängenden Arbeiten auszuüben erlaubt und
bei 8 bis io m Hubhöhe Druckleistungen von beispielsweise Zoo bis 5oo t und mehr
hervorzubringen imstande ist, dabei aber für Leerhub nicht mehr als 5 bis 6 PS verbraucht.
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Die Gesamtanordnung der Presse ist aus Abb. i ersichtlich, der Antriebsteil
ist noch einmal besonders in Abb. a schematisch dargestellt. In den Abbildungen
bedeutet ra eine schwere, evtl. mehrgängige Schraubenspindel von einer Länge von
beispielsweise i z m. b (Abb. a) ist eine zu der Schraubenspindel passende
Mutter, die in der Nabe eines Zahnrades c angeordnet ist. Das Zahnrad c befindet
sich wieder selbst zwischen zwei besonders durchgebildeten Drucklagern d und e,
für die beispielsweise Schiff swellendrucklager erfolgreich verwendet werden. Das
Zahnrad c befindet sich im Eingriff mit einem Ritzel f, das unmittelbar oder durch
Zwischenübersetzung, beispielsweise von einem Elektromotor E (Abb. i), angetrieben
wird. Zwischen Antriebsmaschine und Ritzel kann zweckmäßig eine Magnetkupplung K
oder eine andere geeignete Momentkupplung angeordnet sein. Auf dem Bett g der Maschine
sind zweckmäßig bewegliche Führungsstücke h angebracht, deren lichter Durchmesser
dem äußeren Durchmesser der Schraubenspindel a entspricht. Diese Führungen können
beispiels-,veise als Gleitschuhe ausgebildet sein, die durch nicht gezeichnete Ketten
miteinander verbunden sind. An den Enden der Schraubenspindel a befinden sich 'Querhäupter
i oder sonstige Vorrichtungen, die ebenfalls in einer am Bett g angebrachten Führung
laufen und so ausgebildet sind, daß die Schraubenspindel a sich nicht drehen kann.
Die Schraubenspindel a trägt an beiden Seiten Vorrichtungen zum Anbringen von Dornen
k, uni die in den Abb. 3 bis i i wiedergegebenen Arbeitsweisen zu ermöglichen. -Beispielsweise
ist vor dem in der Zeichnung Abb. i nach links gelegenen Ende der Presse ein Bett
mit Ziehringen 1-m, l"-m" mit abnehmenden lichten Durchmessern angeordnet. Ein nicht
durchgehend gelochtes Werkstück s (Abb. 4) wird auf den Dorn k aufgeschoben und
durch Verschieben der Spindel a durch die Ziehringe gepreßt und beim Zurücklaufen
der Spindel a vom Dorn k abgestreift.
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Am entgegengesetzten rechten Ende der Rohrpresse kann beispielsweise
das in Abb. 3 veranschaulichte Lochen eines Werkstückes erfolgen. Zu diesem Zwecke
wird zwischen den Stellen n-o und t-u (Abb. i) der Presse ein Rezipient p eingelegt,
dessen beide Öffnungen mit Verschlüssen q und r verschlossen werden können. Die
Befestigung und Verriegelung der Verschlüsse q und r in ihren Arbeitsstellungen
kann durch Flachkeilverschluß, Exzenterverschluß, Rundkeil, Kniehebel oder eine
ähnliche Vorrichtung bewirkt werden. Es sei beispielsweise als Verschluß q eine
Platte eingesetzt, .die in ihrer Mitte ein Loch von solcher lichter Weite besitzt,
daß es dem Arbeitsdorn k den Durchtritt gestattet. Der Verschluß r werde zunächst
geöffnet und ein zu lochendes Stück s beispielsweise warm eingeführt und der Verschluß
y wieder geschlossen. Darauf wird der Dorn k in Bewegting gesetzt und nach Durchtritt
durch die öffnung im Verschlußstück q in das Wevkstü ck s bis zur gewollten Tiefe
hineingestoßen. Dann wird der Antrieb der Maschine umgesteuert und der Dorn k wieder
zurückgezogen. Danach werden die beiden Verschlußstücke q und r zurückgeschlagen
und auf den Dorn k ein passendes tellerförmiges Werkzeug aufgesetzt und durch abermaliges
Vorlaufenlassen des Dornes h das Preßstück s aus dem Rezipienten ausgeworfen.
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Eine andere Arbeitsmöglichkeit, die zwischen den Stellen n-o und t-u
der Maschine sich ausführen läßt, ist in Abb. 5 dargestellt. Hier ist wieder der
Rezipient p angebracht und .das Verschlußstück r mit einem Loch passenden Profils
versehen. In den Rezipienten p wird von der offenen Seite her das zu verpressende
Werkstück s eingesetzt, während auf das Ende der Schraubenspindel d ein Dorn k'
aufgesetzt wird, dessen Kopf etwa das lichte Maß des Rezipienten p besitzt. Läßt
man diesen Dorn: k' vorlaufen, so wird das Werkstück s gezwungen; in Form eines
Stranges aus deT Düse im Ver schluß r auszutreten. Nach den an sich bekannten Strangpreßmethod.en
können auf diese Weise profilierte Stäbe oder auch Rohre gepreßt werden. Eine weitere
Arbeitsmethode, die ebenfalls zwischen den Stellen n-o und t-u. der Presge sich
ausführen läßt, zeigt die Abb. 6, bei der in an sich bekannter Weise die Preßarbeit
beim Strangpressen dadurch verringert wird, daß der Werkstoff während des Preßvorganges
nicht längs der Wände des Rezipienten
p zu gleiten braucht, wobei
der Verschluß r" aus einer Platte ohne Loch besteht, während die Matrize v auf dem
Ende der Schraubenspindel a gegen das Werkstück s läuft, so daß der Strang durch
die hohle Spindel entgegengesetzt zur Spindelbewegung austritt. Bei diesem Arbeitsvorgang
braucht die Oberfläche des Werkstückes s, wie erwähnt, nicht an der Wand des Rezipienten
p entlang zu gleiten, wodurch der Rezipient geschont und, wie angegeben, die für
den Preßvorgang aufzuwendende Arbeitsleistung sehr erheblich vermindert wird. Wird
ein vorgelochtes Werkstück s eingesetzt und trägt die Verschlußplatte y' in der
Mitte einen Dorn, so können auch auf diesem Wege Rohre erzeugt werden.
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Es ist ferner gemäß Abb. 7 möglich, an der Arbeitstelle yi-o aus Blechen
runde Platten auszustanzen, indem man dort einen Schnitt S einsetzt und auf den
Spindelkopf eine Stanze T aufsetzt.
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Ebenso ist es an derselben Arbeitsstelle n-o möglich, Ziehringe w-w'
einzusetzen, so daß der Dorn k die Platte s' durch den Ziehring w-ui stößt (Abb.
S) und damit kümpelt. Bei wiederholtem Auswechseln der Ziehringe zu-w gegen Ringe
mit abnehmenden lichten Durchmessern können stärkere Platten .s' allmählich in Näpfe,
Töpfe und schließlich einseitig geschlossene Rohre umgewandelt werden (Abb. 9: Ziehpresse).
Das Abstreifen der Werkstücke s" vom Dorn k kann an einer besonderen, etwa bei t-is
einzusetzenden Vorrichtung erfolgen.
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Ferner ist die Presse zur Arbeit als Ziehbank eingerichtet. Beispielsweise
können Rohre, die aus Rohrluppen durch Stoßen (Abb.4) hergestellt sind, in folgender
Weise durch Ziehen weitergestreckt werden.
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Zunächst werden, auch auf der Presse, Ziehangeln an die Rohre angeschmiedet,
inrlem wiederum an der Stelle n-o der Presse (Abb. io) eine Platte x mit einer Gesenkhälfte
G eingesetzt wird, während auf den Dorn k die zweite Gesenkhälfte G' aufgesetzt
wird. Zwischen die beiden Gesenkhälften G und G' wird von der Seite her das Rohrs""
eingeführt und durch Vorfahren des Dornes k mit dem Gesenk G' das Ende des Rohres
zur Ziehangel ausgeschmiedet.
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Es folgt dann das bekannte Ziehen über den Stopfen. Hierbei wird an
der Stelle t--ii. wie-(leruin ein Ziehring R-R' (Abb. i i) eingebaut. Am Ende der
Spindel a wird die Ziehzange A aufgesetzt, die an der Ziehangel des Rohres s"' angreift
und durch Ziehen des Rohres über den Stopfen B durch den Ziehring R-R' die Wandstärke
des Rohres verjüngt. Die Stopfenhaltestange C wird bei y-N (Abb. i) schwenkbar und
längs verschiebbar eingehängt. Schwenkung und Längsverschiebung werden durch Hilfsmotore
betätigt, die vom Arbeitsstand aus vor o-xc (Abb. i) gesteuert werden, an dem sich
auch der Steuerschalter des Hauptmotors E befinden mag.
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Es ist endlich noch möglich, an .den Querhäuptern i au den Enden der
Schraubenspindel a Anschläge anzubringen, die Endausschalter betätigen, durch die
die Kupplung IL zwischen dem Ritzel f und dem Motor E ein-und ausgerückt wird, so
daß ein Festlaufen in dem einen oder dem anderen Sinne vermieden wird. Verwendet
man als Antriebsmaschine einen Elektromotor, so wird dieser vorteilhaft mit Leonardsteuerung
versehen, um eine feinfühlige Regulierung der Arbeitsgeschwindigkeiten zu erzielen;
beschleunigter Leergang ist dabei durch Feldschwächung möglich.
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Wenn auch die Presse speziell für die Verarbeitung von schwer verarbeitbaren
Materialien in kleinen Serien entwickelt ist, so können sich doch solche Pressen
auch für gewisse Aufgaben der Massenherstellung von Rohren aus gewöhnlichem Flußstahl,
Kupfer o. dgl. eignen.