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Vorrichtung zum Pressen von Metallrohren, Bleikabelmänteln u. dgl.
Die Erfindung betrifft das Pressen von Metallrohren, Bleikabelmänteln u. -dgl. mittels
einer sich drehenden, mit Schraubengewinde versehenen Treibvorrichtung, durch die
das Metall in die Preßkammer und durch die Matrize hindurch vorwärts getrieben wird.
Die Treibvorrichtung besteht, wie bekannt, aus zwei sich in der Längsrichtung erstreckenden
konzentrischen Gliedern von im allgemeinen kreisförmigem Querschnitt. Das Metall
wird in geschmolzenem Zustand in das eine Ende der Vorrichtung eingeführt und dann
gekühlt, so daß es .genügend fest wird, um von den Schraubengängen wirksam erfaßt
werden zu können. Die ununterbrochene Drehbewegung der -Treibvorrichtung in Verbindung
mit der ununterbrochenen Zuführung von geschmolzenem Metall hat das Ergebnis, daß
ununterbrochen Metall in festem Zustand in die Preßkammer geliefert wird und aus
ihr durch den Druck des 'nachfolgenden Metalls ausgepreßt wird.
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Das Arbeitsverfahren unterliegt gewissen Beschränkungen in bezug auf
die Metalle, auf welche es anwendbar ist. Es ist besonders verwendbar in Verbindung
mit Blei und Bleilegierungen.
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Bisher war bei Vorrichtungen dieser Gattung das eine Glied der Treibvorrichtung
ortsfest, und seine wirksamen Flächen waren so, gestaltet, daß sie das Metall parallel
zur Achse führten und verhinderten, daß es der Drehbewegung des anderen Gliedes
folgte, welches mit Schraubengängen versehen war. Zu diesem Zweck hatte der ortsfeste
Teil Rippen oder Hohlkehlen, die parallel zur Achse der Maschine verliefen.
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Gemäß der Erfindung werden nun beide Glieder der Treibvorrichtung
mit Flächen, wie z. B. Gewinden, Rippen oder Hohlkehlen, versehen, die schraubenförmig
geneigt sind. Sie sind bei beiden Gliedern in entgegengesetztem Sinn angeordnet.
Bei der Erzeugung einer relativen Drehung zwischen beiden Gliedern erteilen ihre
wirksamen Schraubenflächen dem Metall zwischen ihnen einen "Druck nach dem einen
Ende. Die Vorteile der Anordnung nach der Erfindung sind bei der Beschreibung des
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Im allgemeinen ist eines der Glieder mit schraubenförmigen Treibflächen
ortsfest. Es liegt jedoch innerhalb des Rahmens der Erfindung, beide Glieder umlaufen
zu lassen, wobei der Umlauf in entgegengesetzter Richtung erfolgt. In diesem Falle
haben beide Glieder Schraubengänge von etwa gleicher Steigung und werden mit etwa
gleicher Drehzahl gedreht, so daß das Metall längs der Preßkammer fortschreitet,
ohne sieh um die Achse zu drehen. Wenn eines der Glieder fest ist und das andere
umläuft, erhält das Metall sowohl
eine Drehbewegung als auch eine
Bewegung nach einem Ende.
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Im folgenden sei die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch Teile einer Auspreßvorrichtung
gemäß der Erfindung.
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Fig. a zeigt eine andere Ausführungsform des Innengliedes.
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Die Darstellung gemäß Fig. i gibt nur die allgemeine Konstruktion
der Maschine im wesentlichen schematisch wieder und zeigt die relative Lage der
wesentlichen Teile der Maschine, bezweckt jedoch nicht, Konstruktionseinzelheiten
darzustellen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wird der drehbare Teil der Treibvorrichtung
von dem äußeren röhrenförmigen Glied i gebildet. Dieses läuft in Lagern im Rahmen
.3 und wird durch das Rad 4 angetrieben. Das Glied i steht sowohl mit dem Einlaßende
der Zuführungskammer a als auch mit dem Austrittsende in der Wandung der Preßkammer
5 in dichter Verbindung, wobei es sich drehen kann. Das Innenglied 6 der Treibvorrichtung
ist mit seinem hinteren Ende am Rahmen 3 beispielsweise durch Bolzen 7 befestigt.
Sein vorderes Ende wird von einem Ring 8 eines Armkreuzes 9 getragen. Am vorderen
Ende des Gliedes 6 sitzt der Dorn io, der mit der Matrize i i zusammenwirkt.
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Der untere Teil des Rahmens 3 und. der in ihm angeordnete Teil sind
fortgelassen, da sie zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind. Aus
demselben Grund sind die Vorrichtungen zur Befestigung der Matrize und andere Einzelteile
nicht dargestellt.
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Beim Arbeiten der Maschine wird geschmolzenes Metall ununterbrochen
in die Kammern a geführt und fließt in den Zwischenraum zwischen den beiden Gliedern
i und 6 der Treibvorrichtung. Dort wird es genügend gekühlt, um plastisch zu werden,
damit es von den Schraubengängen dieser Glieder erfaßt werden kann. Es sei nochmals
erwähnt, daß die Schraubengänge entgegengesetzt verlaufen, d. h. daß z. B. diejenigen
auf dem Glied i rechtsgängig und diejenigen auf dem Glied 6 linksgängig sind. Bei
Drehung des Gliedes i wirken seine Schraubengänge auf das Metall in dem Zwischenraum
zwischen diesem Glied und dem konzentrischen Glied 6. Die Schraixbengänge des Gliedes
i erteilen dem Metall sowohl eine Vorwärts- als auch eine Drehbewegung. Die Drehbewegung
drückt das Metall gegen die Gewindegänge des Gliedes 6, und die Reaktion dieser
Gewindegänge auf das Metall unterstützt das Vorwärtsdrücken. Infolge dieser Einwirkungen
wird das Metall in die Preßkammer 5 geliefert und aus dem Raum zwischen dem Dorn
io und der Matrize ii ausgepreßt. Das 'Glied 6 hat eine Mittelöffnung 13, durch
welche ein elektrisches Kabel geführt werden kann, wenn die Ausdrückvorrichtung
dazu benutzt wird, um ein Kabel mit einem Bleimantel zu versehen.
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Die Maßnahme, den wirksamen Flächen auch auf dem zweiten der beiden
konzentrischen Glieder eine Schraubenform zu geben, anstatt sie parallel zur Achse
verlaufen zu lassen, hat vorteilhafte Wirkungen in zweierlei Hinsicht. Die Beanspruchung,
welcher das Metall durch die vereinigte Wirkung der wirksamen Flächen beider Glieder
unterworfen wird, wird gegenüber dem Pressen mit parallel zur Achse verlaufenden
Flächen wesentlich verringert, und die Reibungsverluste beim Durchtreiben des Metalls
durch die Kammer werden verhindert. Die Beanspruchung in dem Metall beim Vorwärtstreiben
mittels der konzentrischen Glieder tritt im wesentlichen auf wegen der Neigung,
den Teil des Metalls, welcher direkt der Einwirkung der wirksamen Flächen eines
der konzentrischen Glieder unterliegt, gegen den Teil des 'Metalls abzuscheren,
welcher von den ,wirksamen Flächen des anderen Teils beeinfiußt wird. Die Flächen,
auf welchen diese Scherneigung sich auszuwirken sucht, bilden einen Zylinder oder
Konus, der zwischen den beiden konzentrischen Gliedern liegt. Bei der dargestellten
Ausführungsform besteht die Neigung, das Metall, das zwischen den Gewindegängen
des Außengliedes i liegt, über das Metall, das zwischen den Gewindegängen des Innengliedes
6 liegt, gleiten zu lassen. Die Scherfläche ist infolgedessen ein Zylinder, der
die Gewindegänge des Gliedes 6 umgibt und zwischen den Gewindegängen des Gliedes
i liegt. Aus der Natur des behandelten Materials und der Tatsache, daß es eine verhältnismäßig
hohe Temperatur hat, folgt, daß das Metall keine hohe Widerstandsfähigkeit gegen
Abscherung besitzt. Es ist daher wesentlich für die wirksame Arbeitsweise der Maschine,
daß die Neigung zum Abscheren gering gehalten werden kann. Es ist zweifelhaft, ob
das Abscheren gänzlich verhindert werden kann, da das durchgetriebene Metäll mehr
die Natur einer stark zähflüssigen als einer festen Masse hat. Es ist jedoch einleuchtend,
daß es wünschenswert ist, die Scherbewegung so gering wie möglich zu machen. Dadurch,
daß die wirksamen Flächen des zweiten Gliedes der Treibvorrichtung, geneigt, d.
h. schraubenförmig sind, anstatt sie parallel zur Achse verlaufen zu lassen, verringert
sich ganz wesentlich die Abscherneigung. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß
dies sowohl die Wirkung hat, den Schlupf zwischen den Gewinden und dem Metall zu
verringern als
auch die durch die Maschine absorbierte Kraft für
eine gegebene Liefermenge herabzusetzen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform haben die Gewinde auf beiden
Gliedern- i und 6 die gleiche Steigung. Dies ist im allgemeinen vorzuziehen, da
ein großer Winkel in bezug auf die Ebene der Achse in jedem Fall erwünscht ist und
die Bedingungen, von denen dieser Winkel abhängt, sowohl für das innere als auch
für das äußere Glied etwa die gleichen sind. Vorzugsweise beträgt dieser Winkel
70' und mehr.
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Wie in der vorstehenden Beschreibung angegeben, hat die Neigung der
wirksamen Flächen des zweiten Gliedes eine Erleichterung der Drehung des Metalls
um die Achse der Maschine zur Folge, wenn es sich vorwärts bewegt. Diese Drehung
soll sich aber im allgemeinen nicht bis zu dem Punkt, wo die Auspressung erfolgt,
fortsetzen. Sie kann verhindert wenden, indem das Metall in der Preßkammer mit der
ortsfesten Endwandung in Berührung kommt. Eine zusätzliche Verhinderung kann erreicht
werden durch ortsfeste Flächen, die in diese Kammer vorspringen. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel werden derartige Flächen durch die Schenkel des Armkreuzes 9
gebildet. Diese Schenkel können mit Flächen versehen sein, die an der Seite, an
welcher das Metall von der Treibvorrichtung zu ihnen gelangt, so geneigt sind, daß
sie im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des diese Vorrichtung verlassenden
Metalls verlaufen und dann so gekrümmt sind, daß sie die Bewegung des Metalls aus
der schraubenförmigen Bewegung in eine Bewegung parallel zur Achse umlenken. In
manchen Fällen jedoch ist diese Neigun@g und Krümmung nicht notwendig.
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Ein anderes Mittel zur Verhinderung der Auswirkung der Drehkomponente-
der Bewegung des Metalls in der Nähe des Austrittendes der Kammer besteht darin,
daß die Arbeitsflächen auf dem ortsfesten Glied der Treibvorridhtung am Ende im
wesentlichen parallel zur Achse gemacht werden können. Dies schließt eine Änderung
des Neigungswinkels dieser Flächen ein, die sich entweder gleichmäßig über eine
beträchtliche Länge des Gliedes oder nur über das Abgabeende erstrecken kann. Letzteres
ist vorzuziehen. Fig. 2 zeigt eine derartige Ausführungsform, wobei die Schraubengänge
16 im letzten Gang eine verstärkte Steigung haben. Diese Ausbildung der ortsfesten
Schraubengänge kann mit einer Änderung in der Neigung des Schraubengangs auf dem
drehbaren Glied vereinigt werden, dessen Steigung in dem Maße abnimmt, wie die Steigung
auf dem ortsfesten Glied zunimmt. Es könnten aber auch die Gewinde auf dem drehbaren
Glied kurz vor dem Abgabeende enden, wie das in Fig. i der Fall ist.