DE6947337U - Verfahren und vorrichtung zur verformung von materialien. - Google Patents

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DIPL-ING. ERICH SCHUBERT t*««»«nrM,..****.»«* DIPL-ING. DIPL-W.-ING. G. ZWIRNER

59 Siegen, Postfach 325 Bankkonten:

Eiserner Straße 227 Deiche Bank AG.,

Filialen Siegen u. Oberhäuten (RhId.)

69 164 Gm Zw/Schm/A 5. Dezember 1969

United Kingdom Atomic Energy Authority 11, Charles II Street, London, o.W.1, England

"Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen .■-:■ t e nt η. imeldung Nr 58493/68 vlih 9 Dez. I968 beansprucht,

Vorr.'^h, y.ig zur Verf orr ung

.'de Neuerung bezieht sie¹ ruf das Verformen von Mate-Γίίίΐι·"'Γ -y: d jnrl;e8or;r!ere auf d ' r- :.-;. rstellung eines Guts reduzier"' -n 0' rsohnitte xcn e i .\eii\ Werkstück nittels Extrud ^; 'irons .

T-: j ier hx'TUR, ,ü ^^r~t d-.■■£. "■■.' i'kst.jjk dei.. Druck in eineiu !i;.-...;.-or '1".'TdJPtL;¹ , R daß es --.w- der; Behälter durch eine ^;'ιη:-η_ί;., extru·.; ie'"t wird, viel une den 'uerschni'i" t ά ";S Gutes

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Eine Eigentümlichkeit, die einu praktische Begrenzung eines derartigen Extrusionsprczesses mit sich bringt, besteht darin, daß der zur Ausführung der Extrusion erfor-

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derliche Druck von dem Extrusionsverhältnis abhängig ist.

Das Extrusionsverhältnis ist das Verhältnis zwischen der

Große der Querschnittsfläche des Werkstückes und der Größe der Querschnittsfläche des extrudierten Gutes.

Selbst bei der Verarbeitung von weichen Materialien können hohe Extrusionsverhältnisse (beispielsweise im Bereich von 500:1) nur durch die Anwendung von extrem hohen Drücken (beispielsweise 150 - 200 tons pro Quadratzoll/23.500 1^3 31.500 kg/cm²) auf das Werkbtück in dem Behälter erreicht werden. Die Herstellung derartiger Behälter, welche solch hohen Drücken widerstehen können, ist schwierig und kostspielig.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche extrudiertes Gut bei solch hohen Extrusionszahlen unter Anwendung von nur mäßigen Drücken auf das Werkstück im Extrusionsbehälter herzustellen gestattet.

Gegenstand der Neuerung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gutes von reduziertem Querschnitt aus einem Werkstück, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Cu.no erst; Einrichtung zur Übermittlung von Druck auf die Hauptmasse des Werkstückes und eine zweite Einrichtung zur Übermittlung ( nes zusätzlichen Druckes auf einen örtlichen Bereich des Werkstückes aufweist, so daß das Werkstück in dem örtlichen bereich einer so großen Beanspruchung aussetzbar ist. daß es durch eine Öffnung, welche den Querschnitt des uutes bes '.mmt, fließt oder strömt.

Der zusätzliche Druck kann in ^ au. örtlichen Bereich des Werkstückes durch ■- in auf das Werkstück einwirkendes Werkzeug erfolgen dessen Arbeitsfläche einen kleineren Querschnitt aufweist als das Werkstück, und das Werkzeug wird in oder auf einem geschlossenen zyklischen Pfad bewegt, wobei die Arbeitsfläche des Werkzeuges in Druckkontakt mit dem Werkstück während mindestens eines Teiles des zyklischen Pfades gehalten wird, so daß das Material des Werkstückes in dem örtlichen Bereich vor der Arbeitsfläche des Werkzeuges dem zusätzlichen Druck unterliegt und durch die- den Querschnitt des Produktes bestimmende Öffnung ge-

formt wird.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Produkts reduzierten Querschnittes aus einem Werkstück kann sich weiterhin dadurch puszeichnen, daß die erste Einrichtung im Hinblick auf Verringerung des Querschnittes des Werkstückes an bestimmter Stelle des Werkstückes ausgebildet :st una dai die zweite Einrichtung ein Werkzeug aufweist, welches eine Materialbearbeitungsfläche für diese Stelle des Werkstuckrs besitzt und so bewegbar ist, daß d^s Material des Werkstückes in dem Eereich vor der Arbeitsfläche des Werkzeuges einem zusätzlichen Druck unterliegt und durch die den Querschnitt des Produkts bestimmende Öffnung extrudiert wird.

Eine neuerungsgemäße Ausführungsfnrm einer Vorrichtung zur Herstellung eines Produkts kleineren Durchmessers aus eineir. Werkstück umfaßt einen Behälter, eine Einrichtung zur Erzeugung von Druck auf die Hauptmasse des Werkstückes innerhalh des Behälters, ein drehbares Glied mit einem vorstehenden Werkzeugglied, welches eine Materialbearbeitungsfläche aufweist, eine Einrichtung zum Antrieb des drehbaren Gliedes, so daß das Wtrkzeugglied in einem kreisförmigen Pfad so bewegbar ist, dai? die Arbeitsfläche ies Werkzeuges in Druckkontakt mit dem Material des Werkstückes gehalten wird, wobei das Material des Werkstückes in dem örtlichen Bereich vor der Arbeitsfläche des Werkzeuges dem zusätzlichen Druck ausgesetzt ist und durch die den Querschnitt des Produkts bestimmende Öffnung geformt wird.

Eine Alternativ-Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung umfaßt einen Behälter, eine Einrichtung zur Erzeugung von Druck für die Hauptmasse des Werkstückes innerhalb des Behälters, ein "Werkzeug in der Form eines hin- und hergehenden Stempels und eine Antriebseinrichtung zum Antrieb des Stempels innerhalb vorgegebener Grenzen, wobei auf dem Vorwärtshub des Stempels die Stempelfläche unter Druck in das Werk-

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stück eingepreßt wird, so daß das Material des Werkstükkes in dim örtlichen Bereich vor dar Stempelfläche einem zusätzlichen Druck ausgesetzt ist und dabei durch eine vr>n dem Behälter wegführende Fläche gepreßt wird, und wobei j tein Rückhub des Stempels djr auf die Hauptmasse des Werkstückes einwirkende Druck das Material des Wsrkstückes fördert, so daß dao während der; Vorwärtshubes des Stempels extrudierende Material ersetzt wird.

Bei beiden Ausführungsformen der Sinrich'cung kann der Behälter tine Sohrung aufweisen, die am einen 3nde sich auf einen kleineren Querschnitt verjüngt, wobei der Druck auf das Werkstück in dem Behälter auch so wirkt, daß das linde des Werkstückes in das sich ver j Laigende ZnJ.e der Bohrung der Behälters eingepreßt wird und das Verkzeug auf das Material des Werkstückes in dem sich verjüngenden Ende der Bohrung des Behältjr? einv.'irkt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnung bet ,hrieVjn., und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform im Aufriß, wobei die vom strichpunktierten Kreis II um-•"schlossene Fläche einen Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2 darstellt,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Einzelheit nach Fig. 1 im Grundriß;

Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 1 in perspektivischer Larsteilung;

Fig. 4 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform im Aufriß;

Fig. 5 eine Einzelheit der Fig. 4 in perspektivischer Darstellung, teilweise geschnitten;

Fig. 6 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform im Aufriß;

Fig. 7 einen Längsschnitt einer vierten Ausführungsform im Aufriß -■

- 5 Fig. 8 eine -Einzelheit der Fig. 7 in größerem Maßstab:

Fig. 9 eine Einzelheit einer modifizierten Ausfuhrungsform der Einrichtung nacii Fig. 7 j

Fig.10 einen Längsschnitt einer fünften Au3führungsform im Aufriß;

Fig.11 eine Einzelheit einer modifizierten Ausführungsform der Einrichtung nach Fig. 10:

Fig.12 einen Längsschnitt einer sechsten Ausf ührungsform im Ai.friß ,

Fig.13,einen Längsschnitt einer siebten Ausführungsform im Aufriß;

Fig.14 einen Längsschnitt einer achten Ausführungsform im Aufriß;

Fig.15 eine Einzelheit in perspektivischer Darstellung einer in Fig. 14 gezeigten Anordnung,

Fig.16 einen Längsschnitt einer "9- Ausführungsform im Aufriß :

Fig.17 einen Längsschnitt einer 10. Ausf ührungsform im Aufriß:

Fig.18 eine 11. Ausführungsform in perspektivischer Darstellung, teilweise geschnitten,

Fig.19 eine Einzelheit in perspektivischer Darstellung einer modifizierten Einrichtung nach Fig. 18:

Fig.20 eine Einzelheit in perspektivischer Darstellung einer anderen Modifikation der Einrichtung nach Fig. 18;

Fig.21 eine Einzelheit in perspektivischer Darstellung einer weiteren modifizierten Einrichtung nach Fig.i8;

Fig.22 einen Querschnitt entlang der Linie XXII-XXII in Fig. 21, während

Fig.23 einen Querschnitt einer Einzelheit, die eine vierte Modifikation der Einrichtung nach Fig. 18 veranschaulicht, wiedergibt.

In den Fign. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Druckbehälter 1 mit einer Bohrung 2 gezeigt. Die Bohrung 2 führt über einen gekrümmten Abschnitt 4 an ihrem 3nde zu einer engeren AuslaGöffnung 3. Alternativ kann der Abschnitt 4 geradlinig im Sinne eines Kegelstumpfes sein oder er kann eine konkave Krümmung — wie in der Zeichnung dargestellt — oder eine konvexe Krümmung enthalten, etwa in der Art einer Trompete oder Glocke. Eine Hohlwelle 5 reicht vom Äußeren des Behälteis 1 in die öffnung 3 hinein. Die Hohlwelle 5 ist in einem Hochleistungsdrucklager gelagert und wird von einem nicht gezeigten, hydraulischen Kolben gestützt, so daß die Hohlwello 5 in und aus der Öffnung 3 bewegt worden kann. Die Hohlwelle

5 wird von eine.ti Elektromotor angetrieben. Am oberen Ende der Hohlwelle 5 ist ein Matrizunblock C angebracht. Der Matrizenblock 6 v/eist einen Querkeil 7 auf, der in einem Schlitz 8 im oberen Ende dci· Hohlwelle 5 sitzt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht j ragt aus der Oberfläche des Matrizenblockes 6 ein Stützglied 9 für die Mr.triza hervor. Das Matrizenstü^..glied hat eine geneigte flache Fläch? 10. Ein Gehäuse 11 in dem Matrizenhalter ist mit einem Matrizeneinsatz 12 versehen. Das Gehäuse 11 hat, ausgehend von der Fläche 10 des Matrizenhalters 9, einen konischen Einlauf 13 zur Einmündung des Matrizeneinsatzes 12. Der Matrizent3insatz 12 ist mit der Bohrung der Hohlwalle 5 über einen Kanal 14 verbunden.

Beim Betrieb der Einrichtung wird in dem Behälter 1

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ein Barren "bzw. Pfropfen gehalten, der durch strichpunktierte Linien in Fig. 1 angedeutet ist. Hydraulische Flüssigkeit in dem Zwischenraum 16 um den Barren 15 herum wird unter Druck ges^zt, um auf den Barren 15 von allen Seiten einen Druck auszuüben, so daß das Ende des Barrens bzw. Pfropfens in den gekrümmten Abschnitt 4 am Ende der Bohrung 2 des Behälters 1 gedrückt wird. Die Welle 5 wird zum Antrieb des Blockes

6 angetrieben. Das Material des Barrens bzw. Pfropfens 15 vor der Fläche 10 des Matrizenhalters 9 wird einem zusätzlichen örtlichen Druck unterworfen, der von der mechanischen Kraft, ausgeübt von der Fläche 10 des Matrizenträgers S auf

das Material des Barren bzw. Pfropfens, ausgeht, wenn der Matrizenblock 6 gndreht wird. Das Material des Blockes, wel ches während jeder Rotation des Matrizenblockes 6 vcn dom Matrizenhalter überstrichen wird, wird durch den Matrizeneinsatz 12 extrudiert. Die Extrusion des Barrenmaterials steht unter den vereinigten Wirkungen dos allseitig umschließenden Drucks, wie diener auf den Barren bzw. Pfropfen infolge der hydraulischen Flüssigkeit einwirkt, and dar örtlichen zusätzlichen Druckkraft, die von der Fläche 10 des Matrizenhalters 9 ausgeübt wird. Das extrudierte drahtförmige Produkt gelangt von dein liatx. ^eneinsatz 12 durch den Kanal 14 und durch die Bohrung der Hohlwelle 5 nach außen. Die Extrusion geht kontinuierlich vonstatten, während sich die Hohlwelle 5 dreht und der Barren bzw. Pf-^pTen 15 kontinuierlich durch den Druck der hydraulischen Flüssigkeit in den Bereich des Matriz.nbloekes 6 gefördert wird:

Um eine Rotation des Barrens bzw. Pfropfens 15 i·' dem Behälter 1 zu verhindern, kann der gekrümmte Abschnitt >^A des Behält erinnern 2 mit Nuten 17 verseilen se In₅ wie aus der Fig. 1 hervorgeht. Das ilaterial des Barrens bzw. Pfropfens 1^r wird in Eingriff mit den Nuten 17 gebracht.

Wie in der Anmeldung P 14 52 457.9, (Anwaltsaktenzeichen 65 077) der gleichen Anmelder in näher pusgef iihrt wird, kann eine direkte mechanische Kraft auch avf den Barren bzw. Pfropfen 15 irlttels eines Stempels oder einer Ramme, die in das hintere Ende der Bohrung 2 des Behalte ■ 1 eintritt > einwirken. D^e vor. der Ramme oder dem Stempel aufgebrachte mechanische Kraft unterstützt die axialen Kräfte, welche das Material des Barrens bzw. Pfropfens in dun Bereich des Matrizenblockes 6 fördern» und unterstützt auch das Drucksystem, welches das Material durch den Matrizeneinsatz 12 treibt.

Insbesondere im Falle der Verarbeitung von weichem Material kann der in dem Barren bzw. Pfropf er; wirkende allseitige Druck durch eine direkte mechanische Kraft auf den Barren bzw. Pfropfen erzeugt werden, beispielsweise mittels eines Stempels, wie bei der bekannten mechanischen Extrusion.

Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Extrudieren eines im Durchmesser 2,5 völligen Bleibarrens bzw. -pfropfens (63,5 ran) weist die folgenden Parameter auf:

Innerer Durchmesser des Llatrizeneinsatzes 12 O₅ 1 Zoll/12-

-2,54 mm.

Verhältnis der Größe der Oberflache 10 üos Matrizenhalter3 zur Größe dor öffnung des Matrizeneinsatzes 4:1.

Druck in der hydraulischen Flüssigk·. it At/Qvadratzoll/ctwa

630 k i/cm '.

Verhältnis der G-röPe "or Fläche der Behältercohvung 2 zur Größe ö-r Fläche des Matrizenblockee β — Y:1.

Die überführung eine° Bleibe^r>rens bzw, -p copi'ens vci 2 1/2 Zoll oder 63,5 "jti "Per im es er zu ei loin Drant /cn 0,1 Z 011/2; 5' :nr. .vurchL,es^r' r ^einhaltet ein Verjüng ;vjodee "Rodi..c! ' ιν verhältnis -^ron 25:1. BeJ dem '.ngev/ende ren .">ruck " .-n -I⁺ uadratzel/'./:' -! e ]<- ;/cm" konnte ei ι Ver j üngungt </erhä] tii_. ■■"";" :". ^: υ:1 erziel, werde :, -öl 'ge fi ?if ach ._■· hydr· sta-■' :^r'".e 'ion angt '/Oi."¹.;-,-, ,,'ird. B^ tin ..,!eichet Be^! riebsdj-ncl"

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e' eir.yin Bie ,.. re'- bzw. -pfropl'o^ s- erz'eier ."iirdc,, n,. h e ...nei: a:-lfrtr ' , ■.. .tsrur , d¹ v:¹ sinfa' e hy ::os ;a uio^d-'-; ß.:vv .:^ or i ■■ Druck .^ron el'vva ^;' H/Cu idi'a i:z oll/.-i'-vjO kg/' ^" or-"l rd-.-.i¹ L i ".·: . i/n. Die ■ e'; Ix r-ine . ruci.verminderun. i.n der ^tv'i; ■ ve: ■ Wi..,^ vor. 10 dpv .

Ai:_. .-ν ν ^!vr . Bi..j.spic-1 ::-^ji' Ki.nrierti .v zu.. Vorar-■ ei v,!v· ei v:' Y. · '^reajT ns von .'i- Z Il ouei xv/a l'')0 mv ^-■-j' -.eevee Vu.vev Iror.d'",- .! ram,:': ·ν jji ν: an:

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Durchmesser des Uatrizeneinsatzes 12——0,125 Zoll oder 3,175 mm.

Verhältnis der Größe der Oberfläche 10 der Matrizenstütze zur Grüße der Einsatzöffnung — 9:1.

Drjck der hydraulischen Flüssigkeit 50t/Quadratzoll/7875 kg/cm .

leistung dos Antriebsmotors für die Welle 5 — 25 bis 3o PS bzw. 13 bis 22 kW.

Verhältnis des Durchmessers der Bohrung 2 zum Durchmesser des Matrizenbloo^ves 6 — 4:1.

Umdrehungszahl der Y/elle 5 — 200 Umdrehungen pro Minute.

In einer Einrichtung mic den oben genannten Parametern vvi.r-j ein Barren ' zv/. Pfropfen vor. 4 Zoll oder etwa 100 mm Dur^hiiiessnr zu einem Draht von 0,125 Zoll oder etwa 3 ^T-flm reduziert. Y/enn dies mit dem einfachen hydrostatischen Extrusi onsverf ahren d, rc ^v führt ".'/erden würde, würde das Extrusionuverhaltnie aiigefähr 1000:'. .,<;·'η und i;,i Falle eines Kupferbarrens bzw. -pfropfens würde ein pro^ibitiv hj:.:r Flüssigkeitsdruck von beinahe 165t/v,_juacir^ritzoll/2 6 he;, e;yh _:-rz or^erli 'hi sei.i, uf ^r:u einer einfachen hydrostatische; Extⁿ Mi-'i on zu gelange: .

Obwohl die neue Einru ... ihune ihre hauptanwer.dung bei der ix'". i"'u.--ioi. ν in .-r'.^ren ■ j"! e.ller. _y bei.;_: xolsweise Kupfer Γ.;'. "^Ί et, kai.", sie auch zui' ix^rr' ..ion '.eichji-en Metalles, oeiopi ι,?, sweis·.· Aluniiniun, angewendet '/'erden. Y/em^ ji^i: ein

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Die Matrize 23 v/ird in dor Bohrung 2? mittels ein3s Kupfergehrur ^sringes 24 und eines Gummischnurringes 25 abgedichtet. Ein nülsenförmig ausgebildeter, drehbarar Matrizerblock 26 paßt auf einen ortsfest angeordneten Stempel 27. Das Ende 28 des Vülsenförmig ausgebildeten Mat^izenblockes 26 verjüngt sich, um in den parallelwandigen Auslaß 29 der Ver?" lgungsmatrize 23 hineinzupassen. Ein Matri23nglied 30 ragt aus dar ringförmigen Endfläche 31 des Matrizonblockes 26 heraus. §ine Matrizenoberfläche 32 in dem Matrizenglied 30 führt über einen Kanal 33 durch den hülsenförmig ausgebildeten Matrizenblock 26. Der ortsfest angeordnete Stempel 27 hat ein zugespitztes Ende 34 mit Abflachungen 35. Der ortsfest angeordnete Stempel 27 wird von einem Haupt- oder Grundrahmen gehalten und der hülsenförmig ausgebildete Matrizenblock 26 ist drehbar auf diesem orxsfect angeordneten Stempel 27 mittels eines hochbelastbaren, nicht gezeichneten Lagers drehbar gelagert.

Im Betrieb der oben beschriebenen Einrichtung wird

j j ein Barren bzw. Pfropfen 36 dem Druck einer hydraul: :;cheii

J ι .Lässigkeit 37 ausgesetzt, welche den Barren bzw. Pfropfen

in der Bohrung 22 C¹^r Kammer 21 umgibt. Der Druck der

! Flüssig zeit 37 unterwirft den Barren bzw. Pfropfen einem

s von allen oeiten einwirkenden Drucksystem und drängt außer

dem der. Bnrr. η bzw. Ifrcpfen 36 in Längsrichtung in die ^T* :rjüngung:-;matr Lze 23. Das vordere Ende des Barrens bzw. Pfropl ns 3S wird in die Verjüngungsmatrize 2~>, über das irr Γ,-ρί '-ze versehene Ende 34 des ortsfest ngeordneten Stempels 27 Iiineingedrück c. Der 'dl senförmig ausgebildete Eatrizanbloci: 26 wird auf dem sxationär angeordneten Stempel 27 angetrieber und treibt so an der Mündung der Reduzieriuatriza 23 das Matrizenglied 30 durch das Barren- bzw. PfropferiLiatorial. Das Material des Barrens bzw. Pfropfens vor dor FliVho d ^s Matrizengliedep 30 wird einem zusätzlichen, örtlich wirkenden Drucksystem unterworfen, welches von der mechanischen Kraft auf das Barren- bzw. Pfropfenmaterial in der Peduziermatrize 23 durch die "Fläche des Matrizengliodas 30 zustande kommt.

Das von dem Matrizengliod 30 durchquerte Material des Barrens "bzw. Pfropfens wird durch die Matrizenöffnung 32 extrudiert. Die Sxtrusion des Barren- bzw. Pfropfonmaterials steht unter der doppelten Einwirkung des allseitig auf den Barren bzw. Pfropfen einwirkenden Druckes infolge des Drukkes der hydraulischen Flüssigkeit und des örtlich zusätzlichen Druckes, dar an der Mündung dor Reduziermatrize 23 vor der Fläche des Matrizengliedes 30 in dem Barren- bzw. Pfropfenmaterial aufgebaut wird.

Dan durch die Öffnung 32 extrudiertζ drahtförmige Produkt wandert durch den Kanal 33 in dem Matrizenbloek und wird auf einer Spule aufgespult, die konzentrisch zum ortsfest angeordneten Stengel 27 angeordnet ist. Unter dem Druck der hydraulischen Flüssigkeit 37 wird der Barren bzw. Pfropfen 36 kontinuierlich in die Reduziermatrize 23 gefördert, so daß das durch die Öffnung 32 in das Matrizenglied 30 extrudierte Material ersetzt wirl. Das mit einer Spitze versehene End. 34 des ortsfest angeordneten Stempels 27 wirkt al; Führung für das Barren- bzw. Pfropfenmaterial, welches in do.n Bereich der ringförmigen Endfläche 31 des hülsenföruig ausgebildeten Matrizenblocke3 36 gelangt. Der Eingriff der Abflachungen 35 an dem mit Spitze versehenen Ende 34 des stationär angeordneten Stempels 27 mit dem 2nde des Barrens bzw. Ffropfsns 36 trägt dazu bei, die Drehung dos Barrens bzw. Pfropfens zusammen r Λ dem hülseniörmig ausgebildeten MatrizenHock 26 zu verhindern.

Der hülseriförmig ausgebildete Matrisenbloch 26 muß mit einer solchen Kraft angetrieben werden, daß er eine zusätzliche Druckbelastung in dem Barren- bzw. Pfropfenmaterial erzeugt, die zur Vervollständigung der Extrusion notwendig ist. Zusätzlich wird ein Teil der Antriebskraft des hülsenförmig ausgebildeten Matrizenblocks 26 zur Überwindung der Reibung zwischen der ringförmigen Endfläche 31 des Matrizenblockes 26 und dem Barren- bzw. Pfropfenmaterial benötigt. Da der Matrizenbloek 26 in Reibkontakt mit dem Barrenmaterial nur über die relativ schmale Fläche der ringförmigen Endfläche 31 steht, wird nur ein geringer

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Anteil der Antriebskraft des Matrizenblockes 26 zur Überwindung der Reibung verwendet.

Dies nuß mit der Hinrichtung nach Fig. 1 verglichen werden, bei welcher die ganze Endfläche des Ilatrizenblockac 6 in Kontakt mit dera Barren bzw. Pfropfen ο Cent. In der Einrichtung nach Fig. 1 besteht demnach auch ein größerer Verlust an Wirkungsgrad, da mehr redundante Arbeit bei der Überwindung der Reibung zwischen der vollen Endfläche des Ivlatrizenblockea und des Barrens bzv/. Ffropfens geleistet werden muß. Während jeder Umdrehung des Matrizenblockes 6 entfernt das Matrizenglied 30 einen "lalbtorusförmigen Abschnitt des Barren- bzw. Pfropfenmaterials. Abhängig von dem mittleren Durchmesser (D) des Sdhraubkrcises dos rotierenden Matrizengliedes 30, dem Druck (P) in der- Barrenbzw. Pfropfeniaaterial vor Jem rotierenden Matrizenglied und von der Scherfestigkeit (6.Ό des Barrens bzw. Pfropfens kann eine maximale Fläche (a) für die Lndflache des Hatrizengliedes 30 bestimmt werden, oberhalb welcher der halbtorusformige Abschnitt den Barren bzw. Pfropfen schert anstelle extrudiert. Wenn das liatrizenglied 30 eine Fläche (a) kleiner als dieses Maximum aufweist, wird der Halbtorus "geklammert", d.h. ihre Umfangslänge umfaßt eine Oberflächengröße, die nicht schert.

Fig. 6 zeigt eine alternative Einrichtung zu der in Fig. 4 und 5 gezeigten Einrichtung. Wie aus Fig. 6 hervorgeht 5 v/eist eine Kammer 41 eine Bohrung 42 auf. Eine Verjüngungsmatrize 43 ist in das Ende der Bohrung 42 eingeschraubt und eingepaßt. Die I'iatrize 43 ist in der Bohrung 42 mittels eines Kupfergehrungsringes 44 und eines Gummischnurringes 45 abgedichtet. Ein rohrförmiger, drohbarer Matrizenblock 46 besitzt einen sich verjüngenden Endteil 47, der in den mit parallelen Y/änden versehenen Auslaß 48 der Verjüngungsmatrize 43 hineinpaßt. Ein Matrizenglied 49 ragt aus der ringförmigen Endfläche 50 des Matrizenblockes 46 heraus. Eine Matrizenöffnung 51 in dem Matrizenglied 49 steht mit einem Kanal 52 in Verbindung, der durch den Matrizenblock 46 hindurchführt.

Das andere Ende der Bohrung 42 der Kammer 41 wird von einem Schraubstopfen 53 verschlossen, der in der Bohrung 42 mittels eines Kupfergehrungsringes 54 und eines Kupferschnurringes 55 abgedichtet ist. Ein mit dem Schraubstopfen 53 einstückig ausgebildeter Dorn 56 erstreckt sich koaxial durch die Bohrung 42 der Kammer 41. Das untere Ende des Dorns 56 erstreckt sich in die Bohrung 57 des Matrizenblokkes 46. Ein Kanal 58 führt radial durch die V/andung der Kammer 41 in die Bohrung 42. Der drehbare Matrizenblock 46 wird mittels eines stark belastbaren, nicht gezeigten Lagers gehalten. ·- γ

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Bei der Anwendung der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung wird ein rohrförmiger Barren 59 auf den Dorn 56 in der Bohrung 42 der Kammer 41 geschoben. Die den Barren 59 umgebende hydraulische Flüssigkeit 60 in der Kammer ·. ird über den radialen Kanal 58 in der Wandung der Kammer 41 unter Druck gesetzt. Der Druck der Flüssigkeit 60 unterwirft den Barren 59 einem von allen Seiten einwirkenden Drucksystem und preßt außerdem den Barren 59 in die Reduziermatrize 43. Der rotierende Matrizenblock 46 wird zum Antrieb des Matrizengliedes 49 durch das Barrenmaterial an der Mündung der Reduziermatrize 43 angetrieben.

Das Matrizenmaterial vor der Fläche des Matrizengliedes 49 wird einem zusätzlichem, or⁴lieh wirkenden Drucksystem unterworfen, welches von der mechanischen Kraft herrührt, die auf die Fläche des Matrize^ jliedes 49 auf da^ Barrenmaterial ausgeübt wird, wenn der Matrizenblock 46 gedreht wird. Das Barrenmaterial an der Mündung der Reduziermatrize 43 wird durch die Matrizenöffnung 51 in dem Matrizenglied 49 unter der zusätzlichen Einwirkung des allseitig wirkenden Drucks auf das Matrizenmaterial durch den Druck der hydraulischen Flüssigkeit 60 und den örtlich wirkenden Druck in dem Matrizenmaterial an der Mündung der Reduziermatrize 43 durch die von dem Matrizenglied 49 ausgeübte Kraft extrudiert. Das drahtförmige, durch die Matrizenöffnung 51 extrudierte Gut wandert durch den Kanal 52 in dem Matrizenblock 46 und wird auf eine außen angeordnete Aufnahmespule aufgespult. In der Einrichtung nach Fig. 6 wird wie in den Einrichtungen nach den Fig. 4 und 5 ein Wirkungsgradverlust infolge Reibung zwischen der ringförmigen Endfläche 50 des Matrizenblockes 46 und dem Barren im Verhältnis zu den Einrichtungen nach den Fig. 1 bis 3, bei welchem der Matrizenblock 6 eine voil^ kreisförmige Endfläche aufweist7 dir-in Χ-* ntal :t nit dom Barren'.steht, vermieden.

Die in Pig. 7 gezeigte Einrichtung umfaßt einen Druck behälter 61, der eine längliche Bohrung 62 aufweist. Der Be hälter 61 ist vertikal auf einer Basisplatte 63 mittels eines Flansches 64 befestigt, der auf eine Nabe 65 am unteren Ende des Behälters 61 aufgeschraubt ist. Der Plansch 64 ist an der Grundplatte 63 mittels Schraubbolzen 66 befestigt. Eine Re duziermatrize 67 ist in das obere Ende der Behälterbohrung 62 eingepaßt. Eine Umfangsnut 68 an der Außenseite der Reduziermatrize b7 enthält einen Schnui ring 69, v/elcher die Matrize 6" in der Behälterbohrung 62 abdichtet. Die Matrize 67 liegt an einem Basisring 70 an, der in das obere Schraubende 71 der Behälterbohrung 62 bis zu einem Anschlag an einen äußeren Plansch 72 auf dem Basisring 70 einr-schraubt ist. Eine trägerplatte 73 ist auf dem oberen Ende des Behälters 61 über eir Drucklager 74 drehbar gelagert und paßt mii einem Halter 75 für einen drehbaren Matrizenblock 76 zusammen. Wie aus Pig. ■'-·> hervorgeht, hat die Reduziermatrize 67 einen paralleiwandigen Auslaß 77 und der drehbare Matr-izenblock 76 besitzt ein Endstück 78 von reduziertem Durchmesser, welches in den parallelwandigen Auslaß 77 der Reduziermatrize 67 paßt.

Die Trägerplatte 73 ist rund und hat einen äußeren Rand 79_: welcher die äußere Lauffläche 80 des Drucklagers 74 aufnimmt,, Der innere Laufring 81 des Drucklagers 74 paßt in eine Eindrehung 82 am oberen Ende des Behälters 61. Der falter 75 für den drehbaren Matrizenblock 76 ist zylindrisch mit einer zentralen Bohrung 85 ausgebildet und weist ein Außengewin-le zum Einschrauben in eine 'zentrale Öffnung 84 in der Trägerplatte 73 auf. Der drehbare Matrizenblock 7 ο paßt in eine Konto,'·- bohrung 85 der zentralen Bohrung 83 in dem Halter 75. Der drehbare Matrizenblock 76 weist längliche Keilnuten 86 auf, in welche Federn 67 in der Konterbohrung 85 des Halters 75 eingreifen. Der drehbare Matrizenblock 76 hat eine blind encl.ir.r!-.■ Bohrung 88, die der zentralen Bohrung 85 in dem Halter 75 entspricht. Wie ebenfalls aus Pig. 8 hervorgeht, beherbergt eine scnräge Bohrung 89 in der unteren Endfläche 90 des dreh-

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baren Matrizenblockes 76 eine Extrusionsmatrize 91_t welche teilweise aus der unteren Endfläche 90 des drehbaren Matrizenblockes 76 hervorsteht. Eine Verlängerung 92 kleineren Durchmessers der Bohrung 89 steht mit der Bohrung 88 des drehbaren Matrizenblockes 76 in Verbindung.

Zur Zufuhr von Flüssigkeit unter hohem Druck ist die Bohrung 62 des Behälters 61 mit einer eitung 93 und dem Kanal 94 in dem Behälter 61 verbunden, der von der Nabe 65 2,-^r Boh rung 62 führt, Die Leitung 93 ist mit dem Kanal 94 an der Nabe 6> mittels eiiier Verbindungsmut^J;er 96 verbupr'en,

Auf der Trägerplatte 73 sind !scheibenförmig ausg^hil dete Gr-'ichte 97 zur Belastung des drehbaren Mal.rizcnblock ο 76 aufgestapelt. Das unterste Ίο-'icht si z~^u in einem ^r id .''8 an der obere ι Fläche der ^Tra_c e :.-pla l\ ; 73. Die Fig. 7 ^J r ^:er Zeichnung zei t auch eine ..lit. ^; .jhtung zur Unterstüt: - ' <~-·ί....3 Barrens 99 χ- der Bohiung <L de ; ■ ohäⁿ te, s 61 Diese Trag' η rieht'¹¹' ., fii ..'--n Barren ircix'nJ3t eine blind- endunde iylirJiülEc "OG₇ di / .er Schraubfed^rr IGi esti.tzt wir' , welche a ' -H j.. isch°nar igen Nabe 10^ am KnJ ^r· nr-y EoI" -ung 62 in dem Belle .tei ^rA ε fsitzt.

Die αχ?. 3 eigt eine I'odif iku tiui. der· Eim .';.:h'::un^;.r na. oh Jj^g. 7. Ii de~- L· ι- jhtung nach F: . 9 ■"■' '■'}.''. ?Λ ' e~ dr^r-hbr.r· trizenblock '^b ei; Durc igangß i.oh. ung 1f dip uf einen ΟΓΐοί'ί·' aiit'e.rdnet' Stempel 104 pⁿ8t der auf einem .iaupt-'^:"αιιΠΊ'^{Γ r} 'i¹ " :i ι " ι η v-jieze ι j ■" con A:.'~:.go i exes uigu is u. .im"' i5ün^rung ι

ⁱ.:f. d'L'ehi. Lien Mati'izenbl ..es 76 weist e i. ■" ^ Kj itorbohrun ; '05 am obei''-η Enae -nts rechenn de"·" ;■ ^niralei. Boh-¹.,ng t/ in de.: ^;it1 "er 75 r-iif. ^r'^rv ,{-na] 106 führt ν η ciex' ;■;- :ra,° ':.. onfjinr-/'.ri.':e 91 ." ^; der : tor L-- ^! :,^rr K, 5 i. dom die M iren ^:'air.! . n": lockX Da j ^utero KiicL· 107 J>js ortsfest angeo rdue ten Cte.ipels 1 ^t j.00 zugespitzt und reicht bis unter ^ir· untere Fläche 90 des drehbaren Ma.trizenb Lockes 76.

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Beim Betrieb 5er Einrichtung nach Fig. 7 wird die den Barren 99 in der Bohrung 62 der Kammer 61 umgebende Flüssigkeit 108 unter Druck gesetzt, um den Barren 99 einer Kompression auszusetzen. Unter der Wirkung der Druckflüssigkeit 48 unterliegt der Barren 69 einem Aufwärtssehub, so daß das vordere Ende des Barrens 99 in die Reduziermatrize 67 eingepreßt wird. Die Gewichte 67 belasten die Trägerplatte 73, um den drehbaren Matrizenblock 76 ~egen den nach oben gerichteten Schub des Barrens 99 zu halten. Ss werden genügend Gewichte 97 aufgestapelt, u- die Trägerplatte 73 leicht zu überladen, wobei das Hauptgewicht zur Aufnahme des Aufwärtsschubes des Barrens 99 auf die Endfläche des drehbaren Matrizenblockes 76 :ient. ^rägerplatto 73, drehbarer Matrizenblock 76 und die Gewichte 97 drehen sich gemeinsam. Die Trägerplatte 73 kann, v/ie or hip, 7 zeigt, mittels eines Keilnutriemens 109 angetrieben werden, der in -in- ι Ring 110 mit V-Nut eingreift, W',hei der Ring "10 auf dom /,and 79 der "trägerplatte 73 sitzt. Durch der Antrieb des Matrizenblockes 76 wird das Matrizenglied J1 in "inem kreisförmigen Pfad durch das Material an der reduzierten Endfläche des Barrens 99 getrieben. Das Barrenmaterial in dim Pfad de^ Matrizengliedes 91 wird durch das Matrizenglied 91 extrud_ert und da° extrudierte Gu ü tritt aus dem Glied 91 dur^'- dxe Verlängerung 92 der vihrung 89 aus und wird durch die Bi..iir¹ ng 83 öct -..rehuarcn hatrizengliederj 16 und die zen-'... aie Bohrur.i? 83 in den Halter 75 entfernt.

roti r^;t„ wird der- Barren 99

kontinuierlich :_;.ach oben ii die R^duzierii/itrize ^l ge.iördort und ersetz'; ü^r s bf ^: ' ^r r ^Trchung des il·;. .i- izenblockes 66 extr id;i ar co Mat·: rial.

Die Einr chtung nach Fig. 8 arbeitet in ähnlicher Weise, außer daß der drehbare Matrizentlock 76 auf einem ortsfest angeordneten Stempel 104 rotiert, dessen unteres zugespitztes Ende 107 in die Endfläche des Barrens 99 eindringt. Das ex- trudierte Gut wandert von dem Matrizenglied 91 durch den Längskanal 106 ir "".as drehbare Matrizenglied 76 und wird durcU die Xonterbohrung 105 des drehbaren Matrizengliedes 76 und die zentrale Bohrung 93 in dem Halter 75 weggefördert. In der Einrichtung nach Fig. 8 ist die Gleitreibung zwischen der ringförmigen Endfläche des drehbaren Matrizengliedes 76 und der Endfläche des Barrens 99 geringer als in der Einrichtung nach Fig. 7, bei der die gesamte kreisförmige Endfläche des drehbaren Matrizengliedes 76 :\n Reibkontakt mit der Endfläche des Barrens 99 steht. Deshalb ist in der Einrichtung nach Fig. 8 die zur Überwindung der Reibung zwischen der Endfläche des drehbaren Matrizengliedes 76 und der Endfläche des Barrens benötigte Arbeit kleiner als in der Einrichtung nach Fi^. 7, "bei der eine zusätzliche Leistung zum Antrieb des drehbaren Ma^rizengliedes 76 benötigt wird. In der Einrichtung nach Fig. fördert weiterhin das untere., zugespitzte Ende 107 des ortsfest angeordneten Stempels 104 das Barrenmaterial in den Pfad des Matrizengliedes 91 und die statische Reibung zwischen dem unteren, iugespitzten Ende 107 des orjsfest angeordneten Stempels 104 und der Endfläche des Barrens 99 unterstützt die Verhinderung der Drehung des Barrens 99 in der Kammer 61.

In Fig. 10 des Zeichnu· j ist eine Kammer 111 gezeigt, welche eine Bohrung 112 aufweist. Das eine Ende der Bohrung der Kammer 111 ist im Sinne einer Reduziermatrize 113 ausgebildet. Ein Stößel 114 tritt in das andere Ende der Bohrung der Kammer 111 ein. Der Stößel 114 ist in der Bohrung 112 mittels eines Kupfergehrungsringes 115 und eines Gummisehnurringes abgedichtet. Ein hin- und hergehender Stößel 117 ist an der Mündung der Reduziermatrize 113 mit axialer Flucht zur Bohrung

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112 der Kammer 111 befestigt. Der Stößel 117 hat eine Bohrung 118, welche im Sinne einer Matrizenöffnung 119 am Ende eingeschnürt ist.

Beim Betrieb der in Fig. 10 gezeigten Einrichtung wird die den Barren 121 in der Kammer M umhüllende Flüssigkeit 120 durch die Kraft des Kolbens 114 unter Druck gesetzt. Die Flüssigkeit 120 wird auf einen genügend hohen konstanten Druck gehalten, um die Extrusion des Endes des Barrens 111 in die Reduziermatrize 113 bis zur Endfläche des Kolbens 117 zu bewirken. Der Druck in der Flüssigkeit 120 iot jedoch nicht so groß um Extrusion des Barrens 111 durch die Matrizenöffnung in dem Kolben 117 zu bewirken. Der Kolben 117 stemmt sich gegen die verkleinerte Endfläche des Barrens 121 an der Mündung der Reduziermatrize 113, so daß das Material des Barrens 121 durch die Öffnung 119 in dem Kolben 117 extrudiert wird, sobald der Kolben 117 sich vorwärts in den Barren 127 in Richtung des Pfeiles 123 bewegt.

Das Material des Larrens an der Mündung der Reduziermatrize 113 extrudiert durch die Öffnung 119 unter der zusätzlichen Wirkung des allseitig auf den Barren einwirkenden Druckes, der durch den Druck der Flüssigkeit 120 erzeugt wird, und des örtlichen, zusätzlichen Druckes, der am Ende des Barrens durch ( die mechanische Kraft des Kolbens 117 erzeugt wird. Der Kolben 117 wird bis zu einer vorderen Grenze vorbewegt und wird dann zurückgezogen, wobei die Tendenz besteht, eir^n Hohlraum am Ende des Barrens vom gleichen Durchmesser wie der Kolben 117 zu lassen. Wenn jedoch der Kolben 117 zurückgezogen wird, fördert der Druck der auf den Barren 121 einwirkenden Flüssigkeit 120 diesen Barren 121 vorwärts in die Reduziermatrize 113, so daß sich der durch den Rückzug des Kolbens 117 bildende Hohlraum schließt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, Ms der Großteil des Barrenn 121 extrudiert ist.

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Typische Betriebsparameter einer solchen Ausführungsform der Einrichtung zur Extrusion eines Kupferbarrens sind folgende; Durchmesser des Barrens 121 - etwa 100 mm bzw. 4 Z^Il Durchmesser des Kolbens 117 an der Einmündung der Reduziermatrize 113 - 25,4 mm bzw. 1 ZnIl
Durchmesser der Matrizenöffnung 119 - 6,35 mm bzw. 0.25 Zoll.

Druck der Flüssigkeit 120 - 19018 kg/cm bzw. 75 Tin./Quad^atzili

Druck des Kolbens 117 bei dem Yorwärtsextrusionshub - 11024 kg/cm bzw. 70 T-mnen/Quadratzoll.

Die Bewegung des Kolbens 117 ist klein, beispielsweise 6,35 mm im obigen Beispiel uno. die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung ist schnell, beispielsweise 2 Zyklen pro Sekunde.

Die Grenzbedingung ist erreicht, wenn der Flächendruck auf den Kolben 117 während des Vorwärtshubes ungefähr gleich dem Druck in der Flüssigkeit 120 ist. Höhere Flächendrüoke führen zu Undichtigkeiten der Flüssigkeit durch die Reduziermatrize 113. Bei dieser Grenzbedingung nähert sich das Gesamtextrusionsverhältnis dem Quadrat des Verhältnisses an, wie dieses normalerweise bei einfachen statischem Extrudieren mit einem Flüssigkeitsdruck, entsprechend dem vorliegenden Verfahren möglich ist.

( Die Fig. 11 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der

Einrichtung, bei welcher die Mündung der Reduziermatrize 113 in eine Kammer 124 führt. Der Kolben 117 arbeitet in der Kammer 124-und während des Rückhubes des Kolbens 117 wird der Barren 121 durch die Reduziermatrize 113 in die Kammer 124 mittels des Flüssigkeitsdruckes 120 in der Hauptkammer 11 extrudiert. Beim Vorwärtshub des Kolbens 117 wird das in der Kammer 124 vorliegende Material durch die Matrizenöffnung 119 in dem Kolben 117 extrudiert.

Die Pig. 12 und 13 zeigen weitere Varianten der Einrichtung nach Pig. 10.

in Fig. 12 ist eine Kammer 121 dargestellt, die eine Bohrung 132 aufweist. Eine Reduziermatrize 133 ist in das eine Ende der Bohrung 132 der Kammer 131 eingeschraubt. Die Reduziermatrize 133 ist in der Bohrung 132 mittels eines Kupfergehrungsringes 134 und einer Schnurringdichtung 135 abgedichtet. Die Reduziermatrize 133 besitzt eine konische Düse 13?, die in einen zylindrischen Abschnitt 137 führt. Ein radialer Gang 138 führt von dem zylindrischen Teil 137 der Reduziermatrize 133 und besitzt eine Extrusionsmatrizenöffnung 139 am inneren Ende. Der radiale Gang 138 in der Reduziermatrize 133 steht mit einem entsprechenden radialen Gang 140 in der Kammer 131 in Verbindung. Ein hin- und hergehender Kolben 141 dringt in den zylindrischen Abschnitt 137 der Reduziermatrize 132 ein.

Im Betrieb der in Pig. 12 gezeigten Einrichtung wird die einen Barren 143 umgebende Flüssigkeit 142 in der Kammer 131 unter Druck gesetzt, beispielsweise mittels eines Kolbens, der in der Bohrung der Kammer 131 hinter dem Barren 143 arbeitet. Die Flüssigkeit 142 wird auf einen solchen Druck gebracht, daß eine Extrusion des Barrens durch die Düse 136 in e'en zylindrischen Abschnitt 137 der Reduziermatrize 133 stattfindet. Der Druck der Flüssigkeit 142 ist jedoch nicht so groß, als daß Extrusion des Barrens 143 durch die Matrizenöffnung 139 stattfinden würde. Der Kolben 141 wird in dem zylindrischen Abschnitt 137 der Reduziermatrize 133 hin- und herbewegt. Beim Vorwärtshub des Kolbens 141 wird das Barrenmaterial in dem zylindrischen Abschnitt 137 der Reduziermatrize 133 einen zusätzlichen Druck durch die Kraft des Kolbens 141 ausgesetzt. Das Barrenmateri.*?.l in dem zylindrischen Abschnitt 137 der Reduziermatrize 133 extrudiert durch die Matrizenöffnung 139 unter dem kombinierten Drucksystem, welches sich aus dem allseitig auf das Barrenmaterial einwirkenden Druck durch die Flüssigkeit 142 und dem zusätzlichem, örtlichen Druck zusammensetzt, der auf das Barrenmaterial in dem zylindrischen Abschnitt 137 der Reduziermatrize 133 durch die

- 22 Kraft des Kolbens 141 zustande kommt.

Der Kolben 141 wird bis zu einer vorderen Grenze vorgerückt und dann rückgezogen. Venn der Kolben 141 zurückgezogen wird, fördert der Flüssigkeitsdruck 142 weiteres Barrenmaterial durch die Düse 136 in den zylindrischen Abschnitt 137 der Reduziermatrize 133. Dieser Zyklus wird solange wiederholt, bis die Hauptmenge des Barrena 143 extrudiert ist. Das extrudierte Produkt gelangt nach außen durch die radialen Gänge 138 und 140 in der Reduziermatrize 133 und der Kammer 131.

In Pig. 13 wird eine Kammer 151 mit einer Bohrung 152 gezeigt. Eine Reduziermatrize 153 ist in das eine Ende der Bohrung

¹52 der Kammer 151 eingeschraubt. Die Reduziermatrize 153 ist in der Bohrung 152 mittels eine? Kupfergehrungsringes 154 und eines Gummischnurringes 155 abgedichtet. Die Reduziermatrize

153 besitzt eine komische Düse 156, die in einen zylindrischen Abschnitt 157 einmündet. Der hin- und hergehende Kolben 158

ι dringt konzentrisch in den zylindrischen Teil 157 der Reduziermatrize 153 ein. Der Kolben 158 ist von kleinerem Duronmesser als der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 157 der Reduziermatrize 153.

Beim Betrieb der in Fig. 13 gezeigten Einrichtung wird Flüssigkeit 159 in der den Barren 160 umgebenden Kammer 151 unter Druck gesetzt. Der Flüssigkeitsdruck 159 wird genügend groß gewählt,um Extrusion des Barrens 160 durch die Düse 156 in den zylindrischen Abschnitt 157 der Reduziermatrize 153 za bewirken, ist aber nicht so groß, daß eine Extrusion des Barrenmaterials aus dem zylindrischen Abschnitt 157 der Reduziermatrize um den Kolben 158 stattfinden würde. Der Kolben 158 wird in dem zylindrischen Abschnitt 157 der Reduziermatrize 153 hin- und herbewegt. Beim Vorwärtshub des Kolbens 158 wird das Barrenmaterial in dem zylindrischen Abschnitt 157 der Reduziermatrize 153 dem zusätzlichen Druck durch die Kraft des Kolbens 158 ausgesetzt. Das Barrenmaterial in dem zylindrischen Abschnitt 1*>7

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der Reduziermatrize 153 extrudiert als Rohr um den nach vorne dringenden Kolben 158 unter dem kombinierten Druck system, welches von dem allseitig einwirkenden und von der Druckflüssigkeit 159 stammenden Druck und dem zusätzlichen, örtlichen Druck herrührt, welcher auf das Barrenmaterxal in dem zylindrischen Absohnitt 157 der Reduziermatrize 153 durch die Kraft des Kolbens 158 erzeugt wird. Der Kolben 158 wird bis zu einer vorderen Grenze voigeschoben und dann zurückgezogen. Wenn der Kolben 158 zurückgezogen wird, fordert der Plüssigkeitsdruck 159 weiteres Barrenmaterial durch (]ie Düse 156 in den zylindrischen Abschnitt 157 der Reciuziermatrize

153. Dieser Zyklus wird solange wieajrholt bis die Hauptmenge des Barrens 116 e:~trudiert ist.

In Pig. 14 ist eine Kammer 161 gezeigt, <*■ Io eine Bohrung 162 aufweist. Eine Reduziermatrize 163 ist in daa Ende der Bohrung 162 der Kammer 161 eingeschraubt. Die Matrize 163 ist in der Bohrung 162 der Kammer 161 mittels eines Kupfergehr ungs ringes I64 und eines O-ummischmurringes 165 abgedichtet. Die Düse der Reduziermatrize 163 ist im Sinne eines Keilr gestaltet und besitzt zwei flache konvergierende Oberflä hen 16', (siehe Fig. 15). Ein hin- und hergehender Kolben 167 ist in einer radialen Bohrung 168 in der Reduziermatrize 163 geführt und die Kammer 161 besitzt eine entsprechende Radialbohrung 169, um den Schaft 170 des Kolbens 167 aufzunehmen. Der Kolbei 167 besitzt eine Bohrung 171, die sich an ihrem Ende zur Pi id unreiner Matrizenöffnung 172 verjüngt.

Beim Betrieb der Einrichtung wird die den Barren 174 in der Bohrung 162 der Kammer 161 umgebende Flüssigkeit unter Druck gesetzt. Die Flüssigkeit 173 wird auf konstantem Druck Fehalten, der ausreichend hr.oh gewählt wird, um eiro Extrusion des Endes des Barrens 173 in die Reduziermatrize 163 zu bewirken. Der Kolben 167 '· ird dann beim Vorwärtshub in die Seitenfläche 175 des reduzierten Endes des Barrens 174 getrieben, so daß das Material des Barrens durch die Matrizenöffnung 172 in

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— C.-T —

dem Kolben 167 extrudiert wird, wenn sich der Kolben 167 nach vorwärts bewegt. Das Material des Barrens in der Redu^iermatrize 163 extrudiert durch die Matrizenöffnung 172 unter der zusätzlichen Einwirkung der allseitig auf den Barren einwirkenden Druckes durch die Flüssigkeit 173 und des örtlichen, zusätzlichen Druckes, der auf das Barronmaterial in der Reduziermatrize 163 durch die mechanische Kraft des Kolbens 167 aufgebracht wird.

Dor Kolben 167 ⁷ärd bis zu eine : vorderen Grenze vorgeschoben und dar.ii rückgezogen, wobei er die Tc-nnrna hat, in dem red¹ vierten Ende des Barrens eine dem Durchmesser des Koibens 16? entsprechende Höhlung zu hinter ι ar sei. Im rlaße dor Kolben 167 zur lic I ~οζογ·τ> ,■ ird, wiik¹ d^r Druck d r Flüssigkeit 17:' auf den ^T _;rrcr 17- eii: und flrd-rt weitere; iarrermato-'iil 'n ■ e Renuziorrrr tri,. 163 zrr Auf fü¹ lun/τ ai..-;cs Hohli""'.u ,:':S, w ^:ir der ho]V_;t··, i6^r zurüCi,gezogr v. v/ird. Dieser ZyklL:.. -.'/ι rc ;· lar^e v.^:iodi.r^h Ix, b.i s iie ^uauptmenge des Barrens |

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In lor - -iri htun^ roch :71c „ ΊΟ ist die Pewegun,.; des f

Koj ,-ns l eiv: ν rlspr . Isv/eise <r;-- hui"· vor. ","υ mm) und die ^T"i"- und He:-gt windigkeit ist groß (i . ispielswois ^ 2 ZyV'¹ en ρ: ο Gok JiUi e ) .

.[■·.. der in Fig. 0 gczr 7^t'~r. Einriß htung versucht der Schub j des . !'■■: :: 1"7 _uie opitz^r "es Barrens 121 von der- Redu;" ie^ma· f ti"' :·.<· IV v/ogz:: he be^;i. 71 i-r^nzt dingun;·" .'. .jt c ¹Hn erreicht, f wenr de:; Schub dey Kolbens 117 " πη Vorwärtsh'.b ^enUge-nd groß Ibt a)v. Jie loi + ^ Ίο " L-:rrenr 12' von der ί·-<- ..uzierr.atrize "i 1'" wei:",: ^rv.'ffjn. Tie; ·..· . d Lngun.^i:r triff! c-inr. ei..., wer.:., el r Flächen— druck auf dem Kolben 117 während seinem Vorwärtshubes ungefähr gleich dem Flüssigkeitsdruck ist, der den Barren umgibt. Ein höherer Schub des Kolbens 117 führt zum Leckwerden jer Flüssigkeit zwischen der Spitze des Barrens und der Reduziermatrize 113.

Obwohl dip Einrichtung nach Fig. 10 höhere Extrusions^erhältnisse als Vei einfachem hydrostatischen Extrudieren erreichbar macht, ist das Qrenzextrusionsverhältnis, welches noch erreicht werden kann, ungefähr das Quadrat des Verhältnisses, welches bei einfachem hydrostatischen Extrudieren beim gleichen Druck erzi^lbar ist.

In der Einrichtung nach Pig. 14 und 15 ist eine kleine Kraftkomponente wirksan, welche das reduzierte Ende des Barrens von der Reduziematrize 163 wegzuheben versucht. Dies liegt larin begründet, ::.aß der Kolben 167 ias Material einer Hauptbelastung G aussetzt, die größer ist, als die Austragungsbelastung Y des Materials, und unter diesen Bedingungen muß in ^A em "¹aterial des Barrens eine Querkraft v/irksam sein, die im .■echter Winkel zu "er Richtung der Bewegung des Kolbens 167 wirksam ist. Die Komponente dieser Querkraft, welche ::un Eoden der R..-duziermn.trize ''63 wirkt, hat die Tendenz, den Barren von der Reduziermatrize '6; v/^r _fyzube—egen. ^Tedoch. ist der absolute v\^fc-rt dieser QuerYrait nur c' " lii.'r renz zwischen der Ha^pticra: t 6 und d ,:■ \_;-ί^λο;· Y. j,:: -Yraft Y icz ΐ:~Λ'.. r;-7r gleich, d.h.

Quori.L-aft = 6 - Y.

Die Axial beanspruchung bzv;„ I'jor-r.plsppnnuni? 6, die im BarrermrrLerial in der Rieh ung der i. :-v.^regung les Koll;ons "i 67 '·''. rkt, v^ri ctr /indet r "tlanf ¹^ em Pfad, den der- Kolben 167 nimmt, d.h. , diese Sp^nri-uig h.ⁿ ~ e^n Γ-i-'ixirri';^. unmittelbar vor .ler:. '. Iben 167. Γ'. ■' nimmt n° ^J"^;.^:r^ :i ca i i r.- Quorbe^nppruob'ir'.r ^"v;. . _:hersp: .nnrg j" dem ?■ rreraiviteri^] ir ahn¹ icher G-e.uchwir:- digkei" ab ur 1 ■ s : "t di-~ ^[h!iutq;ien ol^^Vmg, welche .-''en Barren "■ "·η der Reduzi' rmatri:: ■ v/e.t-:z.;:r Yen vercueht. Jede ch i: t in der ehen b·-schrir ". .-. ..Ii; .-iclitur. \ Ό·.:-1 d.r de¹- Kclbon "67 ir, r^cht^-n '''i..'. el in ^rlr.3 ^^i-v'^nnit' ial ein^ri nc t, die Kraft, weiche d.-n Barr-r. ve η der }'■■ du^ie . ^iatri^e Wcgzuhe' . xi ^ersucht, wesentlic'i kleiner als in der Einrichtung nach ^13;. 10, bei v/elcher der Kolben 117 axial in die Endfläche des Barrens eindringt. Daher sind in äci ^inr; el. tai^ höhere Extrusi^nszahlen

bzw. Extrusi -n^v^rhä'tnis^o

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erreichbar als in der Einrichtung nach Pig. 10, "bei der infolge der Kraft des Kolbens 117 auf den Barren ein Grenzextrusionsverhältnis erreicht wird, wenn das Abheben des Barrens von der Reduziermatrize 113 eintritt.

In Fig. 16 ist eine Kammer 181 gezeigt, die eine Bohrung 182 aufweist. Eine Matrize 163 ist in das Ende der Bohrung 162 der Kammer 1G₁ eingeschraubt. Die Matrize 133 ist in der Bohrung mittels eines Kupfergehrungsringes 184 und eines G-ummischnurringes 185 abgedichtet. Die Matrize 183 hat einen sich konisch verjüngenden Abschnitt 186 und eine Extrusionsöffnung 187. Ein hin- und hergehender Kolben 188 ist in einer radialen Bohrung 189 in der Matrize 183 eingepaßt und führt von dem sich verjüngenden Abschnitt 186 der Matrize 183 weg. Die Kammer 18"i hat eine entsprechende radiale Bohrung 190, um den Hauptschaft 181 des Kolbens 188 aufzunehmen.

Im -öetrieb der in Fig. 12 gezeigten Einrichtung umgibt Flüssigkeit 1P2 einen Barren 193 in der Bohrung 182 der Kammer 181 und wird unter Druck gesetzt. Die Flüssigkeit 192 /ird auf einen solchen Druck gebracht, daß das Ende des Barrens 193 in den sich verjüngender. Abschnitt 186 der Matrize 183 eingepre(3t wird, is aber nicht so hoch, daß der Barren 193 durch die Sxtrusionsöffnung 187 extrudiert wird. Der Kolben 188 v/ird dann zwischen ier i-: FiP. 12 gezeigten Stellung und einer Yorwärtsst llung, bei welcher der Kolben 188 in den sich verjüngenden Abschnil 186 der Matrize 183 eindringt, hin- und herbewegt. 3eir Vorwärtshub des Kolbens 188 wird das B ^renmaterial in dem sich verjüngenden Abschnitt 1^ρΛ· "er Matrize 183 durch die Kraft des Koloor.s 18P einc-m zusätzlichen Druck unterworfen. Das Birrennat~r ^!al in dem sich verjüngenden Abschnitt 186 der Matrize 183 v/ird durch die Öffnung 187 unter dem kombinierten Drucksintern extrudiert, welches von dem auf das Barrenmaterial allseitig einwirkerden Drunk mittels der Druckflüssigkeit 192 und dem zusätzlichen örtlichen Druck auf das Barrenmaterial in dem sich verjüngenden Abschnitt 186 der Matrize 183 wegen der Kraft dec Kolrons 188 gebildet wird.

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Der Kolben 188 wird bin zu seiner vorderen Grenze vorgeschoben und dann zurückgezogen. Wenn der Kolben 188 zurückgezogen wird, fördert der Flüssigkeitsdruck 192 weiteres Barrenmaterial in den sich verjüngenden Abschnitt 186 der Matrize 183.

Dieser Zyklus wird solange wiederholt, bis die riauptmenge des Barrens 193 extrudiert ist.

In Fig. 17 der Zeichnung ist eine Kammer 201 gezeigt, die eine Bohrung 202 aufweist. Eine Reduziermatrize 203 ist in das Ende der Bohrung 2OP der Kammer 201 eingeschraubt. Die Reduziermatrizo 203 wird in der Bohrung 202 mittels eines Kupfergehrungsringes 204 und eines Gummischnurringes 205 abgedichtet. Die Düse der Reduziermatrize 203 ist keilförmig ausgebildet und weist zwei flache, konvergierende Flächen 206 auf. Ein hin- und hergehender Kolben 207 ist konzentrisch in einer Radialbohrung 208 in der Reduziermatrize 203 eingepaßt. Din Bohrung 208 weist einen verkleinerten Durchmesser an ihrem inneren Ende auf und bildet dort eine Extrusionsöffnung 209. Der Kolben 207 weist einen kleineren Durchmesser auf als der Innendurchmesser der ixtrusionsöffnung 209. Die Kammer 201 besitzt eine Radialbohrung 210, die der Radialbohrung 208 in der Reduziermatrize 203 entspricht.

Im Betrieb der in Fig. 17 gezeigton Eirvichtung wird die den Barren 212 in der Kammer 201 umgebende Flüssigkeit 211 unter Druck gesetzt. Die Flüssigkeit 211 wird auf einen solchen Druck gebracht, daß Extrusion am Ende des Barrens 212 in die Düse der Reduziermatrize 203 auftritt, der Druck ist aber nicht so groß, daß Extrusion des Barrenmatorials aus der Düse der Reduziermatrize 203 durch die Extrusionsöffnung 209 mn den Kolben 207 vorkommen würde. Der Kolben 207 wird zwischen der in Fig. gezeigten Lage und einer vorderen Lage, in welcher der Kolben 207 in die Düse der Reduziormatrize 203 hineinreicht, hin- und

herbewegt. Beim Vorwärtshab des Kolbens 207 wird das Barrenmaterial in der Düse der Reduziermatrize 203 einem zusätzlichem Druck durch die Kraft des Kolbens 207 ausgesetzt. Das B-.rrenmatcrial in der Düse der Matrize 203 wird als Rohr durch die Extrusionsöffnung 209 um den Kolben 207 extrudiert. Die >Jxtrusion des Barrenmatcriais beim Vnrwärtshub des Kolbens 207 tritt unter dem kombinierten Drucksystem auf, welches durch den allseitigen auf das Barrenmaterial einwirkenden Druck infolge der Druckflüssigkeit 211 und dem zusätzlichen Druck auf das Barre-material in der Düse dor Rc-duziormatrize 203 infolge der Kraft des Kolbens 2G7 gegeben ist. Der Kniben wird bis zu seiner vorderen Grenze vorgeschoben und wird dann zurückgezogen. Venn der Kolben 207 zurückgezogen wird, fördert der Flüssigkeitsdruck 211 weiteres Barrenmaterial in die Düse der Reduzie nnatriZG 203. Der Zyklus wird solange wi dorholt, bis die Hauptmenge des barrens extrudiert ist.

In Fig. 18 ist eine Kamm-r 221 gez.igt, die eine Bohrung 222 aufweist. Eine Roduzicrmatrize 223 ist in das Ende der Bohrung 222 eingeschraubt. Zum Zwecke der Klarheit der Darstellung sind die Kammer 221 und die Roduziermatrize 223 im Halbschnitt gezeigt. Die Matrize 223 ist in der Bohrung 222 mittels eines Kupfergehrungsringes 224 und 'iincs Gummischnurringes 225 abgedichtet. Ein hülsenförmig ausgebildeter drehbarer Matrizenblock 226 ist auf einem ortsfest angeordneten Stempel 227 drehbar gelagert. Das Ende 228 des drehbaren Matrizenblockes 226 ist kleiner-, um in den parallelwandigen Auslaß 229 der Reduziormatrize 223 hineinzupassen. Die ringförmige Endfläche 231 des Matrizenblockes 226 ist im Sinne eines festen Anschlagglic-des 230 ausgebildet. Das Anschlagglied 230 besitzt eine vordere vertikale Fläche 232 und eine hintere geneigte Fläche 233. In der ringförmigen Endfläche 231 des Matrizonblockes 226 vor der Vorderfläche 232 des Anschlaggliedes ist eine Matrizenöffnung 234 vorgesehen. Ein länglicher Gang 235 in dem Matrizenblock 226 führt von der Matrizenöffnung 234 weg. Der ortsfest ange-

ordnete Stempel 227 besitzt ein zugespitztes Ende 236 und ist an einem Hauptrahmen befestigt, während der Matrizenblock 226 drehbar auf dem ortsfest angeordneten Stempel 227 mittels eines nicht gezeichneten hoch belastbaren Lagers drehbar gelagert ist.

Im Botrieb der oben beschriebenen Einrichtung wird ein durch strichpunktierte Linien in der Zeichnung angedeuteter Barren 237 dem Druck der den .barren 237 umgebenden hydraulischen Flüssigkeit in der Bohrung 222 der Kammer 221 ausgesetzt. Der Flüssigkeitsdruck setzt den Barren 237 einem allseitig einwirkenden Drucksystem aus und schiebt außerdem den Barren in der Längsrichtung in die Reduziermatrize 237. Dar vordere Ende dos Barrens 237 wird in die Roduzi^rmatrize 223 über das zugespitzte Ende 236 des ortsfest angeordneten Stempels 237 hineingepreßt. Der drehbare Matrizenblock 226 wird auf dem ortsfest angeordneten Stempel 227 angetrieben und treibt so das Anschlagsglied 230 durch das Barrenmaterial an der Mündung der Reduzitrir.atrize 223. Das Barrenmaterial vor dem Anschlagglied 230 wird 'inem zusätzlichen Drucksystem durch die Kraft des Anschlagsgliedes 230 unterworfen. Das vom Anschlagsglied 230 "durchsetzte" Barrenmaterial wird durch die Mrtrizenöffnung 234 extrudiert und zwar unter der kombinierten Einwirkung des allseitig auf den Barren 237 einwirkenden Druckes infolge der hydraulischen Flüssigkeit und des zusätzlichen Druckes auf das Barrenmaterial in der Mündung der Reduziormatrize 223 infolge der Kraft des Anschlaggliedes 230. Der von dem Anschlagsglied 230 aufgebrachte Druck, der zur Beisteuerung zur Extrusion wirksam ist, wirkt in dem Barrenmaterial in der Richtung zur Matrizenöffnung 234 parallel zur vertikalen vorderen Fläche 232 des Anschlagsgliedes 230. Die Spannung ist ungefähr die Flächen- oder In rmalspannung (6), die vom Arschlagsglied 10 auf das Barrenmaterial aufgebracht wird, weniger die Ausbringungsspannung (Y) des Barrenmaterials.

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In den Anordnungen nach Pig. 1, 4, 6 und 7, bei welchen die Matrizenöffnung in dem Matrizenglied sitzt, welches von der Fläche des drehbaren Matrizenb!ockes hervorsteht, ist das am Matrizenglied erreichbare Extrusionsverhältnis gleich dem Verhältnis der Größe der fläche des Matrizengliedes zu der Größe der Mrtrizenöffnung. Ein Extrusionsverhältnis an dem Matrizenglied, welches sich dem %'ert 1 : 1 nähert, würde eine Größe der Matrizenöffnung erforderlich machen, die ungefähr gleich der Größe der Fläche des Matrizengliedes ist, was bedeuten würde, daß das Matrizenglied unpraktisch dünnwandig sein müßte. Anders ausgedrückt, ist in den Einrichtungen nach den Fig. 1, 4, 6 und 7 die Größe der Matrizenöffnung und dr.her das erreichbare Extrusionsverhältnis durch die Größe des Matrizengliodes beschränkt. Diese Beschiänkung tritt nicht in der Einrichtung nach Fig. 18 auf, da die Matrizenöffnung 234 getrennt von dem Anschlagsglied 230 ist, so daß die Größe der Mstrizenöffnung nicht durch die Größe des Anschlagsgliedes 230 bestimm υ wird. Daher kann in der Einrichtung nach Fig. 18 ein Exxrusionsverhältnis von 1 : 1 oder sogar weniger an der Matrizenöffnung 234 erzielt werden.

Das an der Matrizenöffnung 234 erzielbare Sxtrusionsverhältnis hängt von der Größe der Vorderfläche 232 dos Anschlagsgliedes 230 relativ zur Größe der Matrizenöffnung 234 ab. Es ist die Größe der Vorderfläche 232 des Anschlagsgliedes 230, welche wichtig ist, während die Gestalt der Fläche 232 des Anschlagsgliedes 230 innerhalb gewisser Grenzen keinen Einfluß hat. Dieser Faktor schafft einen Vorteil in der Anordnung nach Fig. 18, der am besten durch Betrachtung zweier Beispiele erläutert werden kann.

a) Der erste Fall ist der, daß die Vorderfläche 232 des Anschlaggliedes 230 hoch und schmal ist, beispielsweise wo die Höhe der Fläche 232 beinahe gleich oder größer ist als die Breite. In diesem Fall wird das Auslaßende der Reduzier-

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matrize 223 schmal verglichen mit dem Einlaßende gewählt und der Barren muß einc-r beträchtlichen anfänglichen Verjüngung in der Reduziermatrize 223 unterworfen werden, was die Anwendung eines relativ hohen Druckes in der auf den Barren in der Kammer 221 einwirkenden Flüssigkeit erforderlich nacht.

b) Im zweiten Fall sei die Fläche 232 des Anschlagsgliedes

230 von gleicher Größe als im Fall a) (um dasselbe Extrusionsverhältnis an der Matrizenöffnung 234 zu erzielen), aber die Fläche 232 ist relativ wenig hoch und dafür breit (beispielsweise wie in Fig. 18 gezeigt). In diesem Fail ist die Breite des Auslaßendes der Reduziermatrize 223 größer als im Fall a)_: und die anfängliche Verjüngung des Barrens in d<r Matrize °23 ist geringer. Daher ist der in der Flüssigkeit auf den Bar..-η in der Kammer 221 erforderliche /'ruck gerii ;er air im Fall a) , während in beiden Fällen das gleich Gcsamtextrusionsvorliältnis zwischen Barren und Produkt erzielt wird. Der geringere, erforderliche Flüssigkeitsdruck in der Kammer 221 fuhrt zu einer Kostenverminderung für die Kammer 221.

In der Einrichtung nach Fig.18 erstreckt sich eine Bohrung 238 in Längsrichtung durch den Matrizenblock 226. "Diese Bohrung 238 führt zur rückwärtigen Fläche 233 des Anschlaggliedes 230. Viährend des Betriebes der Einrichtung nach Fig. 18 wird Schlier mittel durch die Bohrung 238 mit niedrigem Druck gefördert, zwischen dem Barrenmaterial und der rückwärtigen Flächt. 23^ des Anschl-.gstückes 230 entsteht ein Spalt, wenn tier Barren oxtrudiert wird. Das Schmiermittel dringt in diesen Spp.lt au., der Bohrung 238 ein und verteilt sich auf der ringförmigen Endfi ehe

231 des Matrizenblockes 226, eo daß auch die Erdfläche 231

und das durch die Matrize extrudierte Material mit Schmi ormitt ■. versorgen wird. Diese art der Schmiermitte'¹ Versorgung int auc^!" in den Einrichtungen nach Fig. 1, 4, 6 und 7 anwendbar.

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Die Fig. 19 und 20 zeigen Modifikationen der Einrichtungen nach Fig. 18.

In Fig. 19 hat der Matrizenblock 226 drei Anschlagsgitter 230 auf seiner ringförmigen Endfläche 231. Vor jedem Anschlagsglied 230 ist eine Matrizenöffnung 234 vorgesehen. Mehrfache Matrizenglieder können auch in den Anordnungen räch Fig. 2, 4, 6 und 7 angewendet werden.

In Fig. 20 sind ^]rei Matr.i zonöiTiiungen 234 in der ringförmigen Endfläche 231 des Matrize lockes ."'26 vor dem Anschlagsglicd 230 vorr .sehen.

Die Fig. 21 und 22 zeigen ein* Anpassung ei^^r . iririchtuiig in der Art nach Fig. 18 ⁿn · e iierL; U.I ueg von PoIn ;-i~ .

In ^ er nordi.ung naoa Fj , 21 ui rl 22 wird eine :rüek^nartigr-Matri^· verwendet, i' n^ IY-. i;ri- :nhöh] im g 239 wird i ". die iif.'fö I^ 'X- Fndflacho "3'i der; Ir. "cri "enblockes 2?6 vor dem. Ariichl .- L . 230 rr-'g,.br-:ch^;. . Wie as ^|7ig. 22 ι rsichtl:_Lch, cm-,.-.iß ■ ri· Hi . ir.°r. 23^:,.- ο^A'■■-■'. r- zylir.'rischcn Ei;· laß ' i-O md ine sich k· iiee. ^Tr<^:r 'in-'-iendt .'rJ.sf' ί 1„ die zu c-".ner Mit ·ί zc-nöf fnun; 2-. fü! t, ν -u liest .: führt rir Qia/^ 24'¹ "'ir^h. den M-triznntl -ck 2?6. Ein D^rr "' -': b-sitzt kreuzförmig ngeordneie ,-.rnc- 2'"->, '¹Ie ." η dem ?,\.lir, .ri; ·ί η Rir"¹:^ 2:0 r . ·■: Met _z-.nb al. .urne ,3 23' si „·:η, ■"■.~> d ^ ß dr-r jjnrn L ,4 knnz^ntripch in de; i ritri._. nöLf'innp 2-'i-2 ^"S⁺ "' ..alt' η wird, . _im Betrieb der ii: irichtur.g wird Barrermeti.· ', i :i r¹ en , latrizenlnh ir'-'im 239 r-xtrudiert, v/.jbei les i-· ^+r /'in,¹ -in d. ri kr''uz"ö ..i^g °.ng^r ^rdn^ t rn rmer 245 ucg üornr-s 24-', vorbeivrend' -rt. Des B.-rrn η;, r'-ri .1 vereinigt sieh wieder -i der Du-,:- Γ ; 1 d'/ >l·:.^! riz^nhohl r^-.nitG 23Q und extradicrt durc': dl · !■■ t i'-i.,, no f f'ne ι;, r|2 um d' ι Kern 2-_r4, no laß e±;i ;· -hr ,/ bildet

Fig. 23 zeigt die Anpassung des brückenförmig ausgebildeten ;ί Mitrizentyps der Fig. 21 und 22 auf die Herstellung von ummantel- ϊ tem Draht. U

f*

Wie in ien Pig. 21 und 22 besitzt der Matrizenhohlraum 239 einen zylindrischen Einlaß 240, eine sich konisch verjüngende Düse 241 und eine Matrizenöffnung 2]2 in der ringförmigen Endfläche 231 des M^trizenblockes 226 vor dem Anschlagsglied 230. Ein Dorn 244 wird mittels kreuzförmig angeordneten Armen 245, die in dem zylindrischen Einlaß 240 des Matrizenhohlraumes 239 sitzen, gestützt. In der Einrichtung der Pig. 23 hört jedoch der Dorn 241- in der Kehle 241 des Matriaenhohlraumes 239 kurz vor der Matrizenöffnung 242 auf. Ein länglicher Gang 246 in dem Matrizen j lock 226 sts.it mit einem Gang 247 in Verbindung, der radial durch einen der nrme des Dorns 244 und dann in Längsrichtung durch den Dorn ?44 hindurchführt.

Jeim Betrir¹! der Einrichtung nach Fig. 23 wird zu ummantelnder Draht 248 durch den Längsgang 246 in dem Ma trisenbloek 226 und oann durch den Gang 247 in dem hrm 245 und den Kern gefördert. Der Draht .13 :ann von einer Gpule, die unterhalb des Matrizeiiblockes 2.6 ungeordnet idi, abgezogen werden. Das Bvrrenmaterial extrudiert in flen Matrizenhnhlraum 239, wobei r -i ι den Armen 2/15 des Kerns 244 vorbei jr- l?„ng⁺. Das Barrenm^'erial kommi in der D^;:se 2-"'\ des Matrizenhohlriumes 239 zuGammen und extrudiert durch die iiatrizenoffnung 242 um den T'raht 2'i-8. Der l'tp' t \:ird uiit dem ex:rudierenden Barrermatoria] m:' υ j^zogen _Λ

Li-> >-i-^un_b bel^ifft au»jh Abänderungen der ir beil ie- ^e^v.den Schutz^ ispruc^h 1 uu^issene? ^.-sfuhr ingsforr: and bezieht sicL ''or alle^r" au^h auf Riim'.jiohe .>feii..i"ingsmerkmale, die in einz.:;"i nen — oder in ^:vomüin--t¹ o'.i — in der ^esa.aten Beschreibung und Zeici'nmr- oi "".■_. -t .in·:.

'"^: chutz··. .sprücne

Claims (27)

69 164 GM Zw/Sehm 5. Dez. 1969

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Produktes reduzieren Querschnitts '..as einem V/ -rk.j tück, dadurch gekennzeichnet, daß eine erett "Einrichtung"; zur Übermittlung von Druck auf Hie Hauptmasse des Werkstückes und eine zweite Einrichtung 7ur '"bcrnittlung einen zusätzlichen Druckes in einem örtlichen

in. ich ies Werkstückes vorgosenen nind, so daß das Werkstück in dem örtlichen Bereich einer so großen Beanspruchung anssotzbai¹ ist, daß es durch eine Öffnung fließt, welche den Querschnitt dos Guts be ε'"im t.

2. Verrichtung nach nnspeuch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß d i ■· zweite Einrichtung zur Erzeugung des zusätzlichen Drei el·; s in dem örtlichen I ore ich de-s Werkstücke τ ein Werkzeug aufweint, dessin »rbeitnf ι ache '.inen kleineren Querschnitt ruf,-/eist als das W r' stück, und daß -.iae ύι rkz-.ug in einen :■■■· ⁿt Ill oss^n-Ti zyklisch-η Pfad b.-.-wr .-,bar ist, vobei die Arbeitsfläche d· 3 'irr¹·: G-.. ■.:"(. r- in nruckkentakt mit d^::, Werkstück während

-indcpten:; .ir.· s Tl Ils ¹ '. s zyklischen Ife.des gehal tei: wird, so ■.- ß es ^"t-'-ria¹ des W- vRsti^; jkes in er örtlichen Bei¹- ice ν r r^: r χ ..__: ■; itsflächc- rf^r " w'erKzou. ■ r, Λ'..,.. zu. alzTich η Druck unter-1 ' ere ur;d durch die drn Ju>. re^heei tt des Outs best immer Ie eff·- nung ( xtru-^; ior t ■ Ί ^! .

3. Vor- '¹Ic'":τ .j--.g nach .m-pruch ^Λ oder ^, dadurr' gekennzeichnet. d'Mi die erste üinri^h tun_fo iiji äinulick auf Verringerung irs Querschnittes des Werkstückes an bestimmter Stelle des Werkstückes ausgebildet ist, und daß das Werkzeug

eine Materialbearbeitungsfläche für diese Stell* des WerketttclöWf" besitzt und so bewegt v/ird, daß das Material des Vierketückee Sft ^:Λ dem Bereich ν r der Arbeitsfläche des Werkzeuges einem zusätzlichen Druck unterliegt und durch die den Querschnitt dee Guts bestimmende Öffnung geformt wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung von Druck auf die Hauptmasse des Werkstückes und eine zweite Einrichtung zur Erzeugung eines äöueätjßlichen Druckes in einem örtlichen Bereich des Werkstückes vorgesehen sind so daß das Werkstück in dem örtlichen Bereich einer so großen Beanspruchung unterliegt, daß es durch eine Öffnung fließt, welche den Querschnitt dee Guts bestimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, ■ daß zur Erzeugung des zusätzlichen Druckes im örtlichen Bereich des Werkstückes ein Werkzeug mit einer Arbeitsfläche vorgesehen iet, die kleiner ist als die des Werkzeuges, und daß das Werkzeug in einem geschlossenen zyklischen Pfad so be /egbar ist, daß die Arbeitsfläche des Werkzeuges im Druckkontakt mit dem Werkstück während mindestens eines Teils des zyklisch* η Piades genalten wird, wobei das Material des Werkstückes in dem örtlichen bereich vor der "rbeitsflache des Werkzeug s dem zusätzlicheu Druck ausgesetzt ist und durch die den Querschnitt des Guts bestimmende Öffnung geformt wird.

6. Verrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dauurch gekennzeichnet, daß ein Behälter ?inen Abschnitt ..at kleinerem Querschnitt als dos Werkstück aufweist, daß eine -Einrichtung zur Anlage von Druck auf das V/erkstück ir dem Behälter vergesehen ist, s^ daß in der Hauptmasse des Werkstückes der Druck erzeugt wird, und ein Teil des Werkstückes in den Abschnitt mit kleinerer.: Durchmesser des .Behälters eingepreßt wird, daß ein Werkzeug eine Arbeitsfläche aufweist, die zur

έ

Bearbeitung des Teils des Werkstückes dient, welche in dem Abschnitt kleineren Querschnitts des Behälters liegt, und daß eine Antriebseinrichtung dts Werkzeugs vorgesehen ist, so daß das Material des Werkstückes in der. Abschnitt kleineren Querschnitts des Behälters vor der Arbeitsfläche des Werkzeuges einem zusätzlichen Lruck ausgesetzt ist und durch eine den Querschnitt des Guts bestimmende Öffnung geformt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, da,o das Werkzeug ein rotierendes Glied umfaßt, welches einen hervorstehenden Werkzeugteil mit einer Material bearbeitungsfläche aufweist, und daß eine Einrichtung zum Antrieb des drehbaren Gliedes vergesehen ist.

S. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bchrung des Behälters ein sich auf einen kleineren Durchmesser verjüngendes Ende aufweist, daß eine Einrichtung zur AnI ige von Druck auf das Werkstück in dem Behälter vorgesehen ist, s^i dais eine Druckbeanspruchung in der Hauptmasse des Werkstückes auftritt, und das entsprechende Ende des Werkstückes in das sich verjüngende Ende der Bohrung des Behälters eingepreßt wird, und daß die Endfläche des rotierenden Gliedes in Kontakt mit den vorderen Ende des Werkstücks in dem sich verjüngenden Ende der Bohrung des Behälters steht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Querschnitt jes Guts bestimmende Öffnung ir. der T^iterialbearbeitungsfi^che des Werkzeuggliedes eingearbeitet, ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 und ö, dadurch gekennzeichnet, daß die den t/ueraciinitt des Guts bestimmende Öffnung in der Fläche des rotierenden,^Gliedes vor der Arbeitsfläche des vorstehenden Werkzeuggliedes, das aus einer

festen Form besteht, eingearbeitet ist.

11. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das drehDare Glied eine Mehrzahl von herverstehenden V/?rkzcuggli3dern aufweist, die jeweils eine zugeordnete Öffnung zur Bestimmung des Querschnittes des Guts besitzen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Öffnungen zur Bestimmung des Querschnittes des Produktes in der Fläche des drehbaren Gliedes vor der Arbeitsfläche des hervorstehenden WoiKzeuggliedes eingearbeitet 3ind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Forderung von Schmiermittel zur Fläche des drehbaren Gliedes hinter dem vorstehenden Werkzeugglied vorgesehen ist.

14. Verrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Glied hülsenförmig ausgebildet und um einen ortsfesten Stempel drehbar gelagert ist, daß das Werkzeuggl.ied als Vorsprung aus der ringförmigen Endfläche des hülsenfcrriiig ausgebildeten drehbaren Gliedes ausgebildet ist, und daß das drehbare Glied mit dieser ringförmigen Endfläche und das entsprechende Ende des ortsfest angeordneten Stempels in Kontakt mit dem Werkstück stehen.

15. Verrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das ünde des ortsfest angeordneten Stempels zugespitzt ist, wobei der auf das Werkstück in dem Behälter einwirkende Druck die Förderung des Unterials des Werkstücks über das zugespitzte Ende des ortsfester. Stempels in die Region der ringförmigen Endfläche des hülsenförmig ausgebildeten drehbaren Gliedes bewirkt.

"j *> Ί

16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn koaxial in dem Behälter gehalten wird, um die Vorrichtung zur Verarbeitung eines rohrförmigen Werkstückes geeignet zu machen, welches um den Dorn in dem Behälter paßt, daß der auf das Werkstück in dem Behälter ausgeübte Druck die Förderung des Materials des Werkstückes in das sich verjüngende Erde der Bohrung des Behälters um den Kern bewirkt, und daß die h'ndflache des drehbaren Gliedes in Kontakt mit der ringföx*migen Endfläche des Barrens in dem vorderen Teil des sich verjüngenden Endes der Bohrung des Behälters gehalten wird, so daß das Werkzeugglied, welches von der Endfläche des drehbaren Gliedes hervorsteht, in einem kreisförmigen Pfad bewegt wird und die ringförmige I Endfläche des Werkstückes übersteigt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug einen hin- und hergehenden Stempel umfaßt, daß eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des Stempels innerhalb bestimmter Grenzen vorgesehen ist, wobei beim Vorwärtshub des Stempels die Fläche des Stempele unter Druck in das Werkstück eingepreßt wird, so daß das Material, des Werkstückes in dem örtlichen Bereich vor der Fläche des Stempels einem zusätzlichen Druck ausgesetzt ist und durch eine von dem Behälter wegführende Öffnung verformt wird, und wobei beim Rückwärtshub des Stempels, der auf die Hauptmasse des Werkstückes einwirkende Druck das Material des Werkstückes fördert, damit das während des vorhergehenden Vorwärtshubes des Werkzeuges verformte I aterial ersetzt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Behälters sich am Ende auf einen kleineren Durchmesser verjüngt, daß eine Einrichtung zur Druckerzeugung auf das Werkstück in dem Behalter vorgesehen ist, so daß eine Druckbeanspruchung in der Hauptmasse des Werkstückes erzeugt und das entsprechende Ende des Werkstückes in das sich ver~ jungende Ende der Bohrung des Behälters--,eingepreßt wird, daß

das Werkzeug einen hin- und hergehenden Stempel aufweist, daß eine Einrichtung zur Kin- und Herbewegung des Stempels innerhalb von Grenzen vorgesehen ist, wobei beim Vorwärtshub des Stempels die Fläche des Stempels unter Druck in das Material des Werkstückes in dem sich verjüngenden Ende der Bohrung des Behälters eingepreßt wird, so daß das Material des Wirkstuckes in dem örtlichen Bereich vor der Fläche des Stempels einer zusätzlichen Druckbeanspruchung unterworfen ist und durch eine aus dem sich verjüngenden Ende des Behälters herausführende Öffnung verformt wird, und wobei bein Rückwärtshub des Stempels die Druckbeanspruchung auf die Hauptmasse des Werkstückes einwirkt und weiteres Material in das sich verjungende Ende der Bohrung des Behälters fördert, um das während des vorhergehenden Hubes des Stanzstempels extrudierte Material zu ersetzen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Behälters ein sich verjüngendes Ende aufweist, welches zu einer zweiten Kammer kleineren Durchmessers führt, daß eine Einrichtung zur Aufbringung von Druck auf das Werkstück in dem Behälter vorgesehen ist, so daß eine Druckbeanspruchung in der Hauptmasse des v/erkstückes erzeugt und das entsprechende Snde des Werkstückes durch das sich verjüngende Ende der Bohrung und des Behälters in die zweite Kammer hineingepreßt wird, daß das Werkzeug einen hin- und hergehenden Stempel aufweist, daß eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Stempels zwischen Grenzen vorgesehen ist, wobei beim Vorwärtshub des Stempels die Fläche des Stempele unt?r Druck in das Material des V/erkstückes in der zweiten Kammer eingepreßt wird, so daß das Material des Werkstückes in der zweiten Kaiumer einer zusätzlichen DrucKbelastung unterworfen wird und durch eine Öffnung verformt wird, welche von der zweiten Kammer wegführt und den Querschnitt des zu erzeugenden Gutes bestimmt, und w>bei beim Rückwärtshub des Stempels die Druckbeanspruchung auf die Hauptmasse des Barrens bzw. Pfr pfens weiteres Material von dem Werkstück in di<? zweite Kammer durch das sich verjüngende Ende der

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Bohrung des Behälters fördert.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der otempel senkrecht in die Frontendflache des Werkstückes am vorderen Teil des sich verjüngenden Endes der Bohrung des Behälters eintritt.

21. Vorrichtung nach Ans ruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel in axialer rcichtung in dia Frontendfläche des Materials des Werkstückes in oer zweiten Kammer eindringt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch fekennzei-hnet, daß der Stempel durch die Seitenwanc ..mg des dich verjüngenden Endes der Bohrung des Behälters hirdurchgeführt ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17, 16, 19,

20, 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß die den Qutrschnitt des Produktes bestimmende Öffnung in dem hin- and herg /henden Stempel vorgesehen ist und von der Vorderfläche des Stei-^e".3 wegführt.

24· Vorrichtung nach Anspruch 2C, dadurch gekennzeichnet, daß die den Querschnitt des Guts bestimmende Öffnung in der Seitenwandung des sich verjüngenden Endes der Bohrung des Behälters vorgesehen is -.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die den Querschnitt des Produktes bestimmende Öffnung so angeordnet ir-t, daß sie axial von dem vorderen JMiüe des sich verjüngenden End^s der Bohrung des Behälters wegführt.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel einen kleineren Durchmesser aifweist, als der Innendurchmesser der zweiten Kammer, und daß die den Querschnitt des Produktes bestimmende Öffnung durch die ringförmige fläche zwischen dem Stempel und der Wandung der zweiten Kammer bestimrt wird.

27. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der 3' ampel in !us tsiuii verjüngende Ende de ο Behälters dur.h einen Kanal in de Wandui..:. de, uehälte^s eingeführt wird j, un-¹ du:3 der 3 temp el einen klein- ren Durchmesse"¹ auf v/eist als der Innendurch: os;;er die nes i'.at ^Ί -., wrhei die (''ffnung, welche .!en JuerscPuni + 1 ¹^s lie: · ist lIc-j >':·]'" η Produktes bestimmt dur-h :··η rin_f-;i'o: ,i-ren Ra^i;. ;·. . i: :iien 'lor.i Stem[-··! unr' ei-· Vian-'unp les K--in,:.lr; b..;;.-i i.r.m+ wi:.-d

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