DE8420347U1 - Vorrichtung zur Ausformung von Gegenständen aus Metallbändern. - Google Patents

Description

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PATENTANWALT Dipl.-Ing. EUROPEANPATENTaTTORNEY

PATENTANWALTSBÜRO ============================================ MÜNCHEN

Alden O. Sherman
ÜSSN 413,412

Vorrichtung zur Ausformung von Gegenständen aus Metallbändern

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Ausformung von Gegenständen aus Metallbändern.

Auf dem Gebiet der Metallbearbeitung stellt sich oft die Aufgabe, Werkstücke herzustellen, welche genau in den Abmessungen und Toleranzen,andererseits komplex in der Formgebung sind. Außerdem können Natur und Umgebung ihres Einsatzes so sein, daß sie den Einsatz von Materialien erfordern, welche auf der Grundlage der Materialauswahl durch die beabsichtigte Verwendung bedingte physikalische Eigenschaften besitzen, die nicht die wünschenswertesten oder leichtesten Bearbeitungsbedingungen geben. So sind beispielsweise die Schaufelblätter für die Verwendung in dem Kom-

pressorabschnitt von Gasturbinen, Triebwerken, wie sie etwa bei Düsenflugzeugen verwendet werden, relativ komplex in der Formgebung und aus Metall bestehend,beispielsweise aus Hastalloy oder 321 - Edelstahl, welches sehr hart und metallurgisch stabil ist, um sich an die Umgebungsbedingungen des Triebwerks-Kompressorabschnitts anzupassen, welche chemisch aktiv und TemperatiarSchwankungen in einem weiten Bereich unterworfen sind. Typi-10

sehe Gestaltungen für derartige Schaufelblätter in ihrer fertigen Form sind beispielsweise auch solche, welche wie ein Flügel im Querschnitt (d.h. wie ein Segment einer Ellipse) an einer Seite ausgebildet sind, mit einer

spitzen entgegengesetzten Seite, mit dünnen Kanten und 15

verjüngt zu einem Ende hin, wobei die vordere bzw. rückwärtige Schaufelkante beschreibt, ob die Verjüngung gerade oder gekrümmt verläuft. Die traditionelle Herstellungsweise für solche Teile besteht in einer spannabhebenden Fertigung aus einem Metallvorratsstück. Eine derartige Herstellungsweise ist zeitaufwendig, langwierig, anspruchsvoll und kostspielig, und sie erfordert die Verwendung teuerer Maschinen und Geräte sowie einer hochbezahlten Arbeitskraft.

Es ist bekannt, daß ein fortlaufendes Material aus vergleichsweise weichem, biegsamem und verformbarem Metall, wie K-.ipferdraht, in ein fortlaufendes Band mit unregelmässigem Querschnitt geformt werden kann, aus welchem Gegenstände, wie Kommutatorsegmente, untrer Verwendung νση paarweise angeordneten, achsenparallelen Walzen, welche wiederholt zur Einwirkung kommen, ausgestanzt werden können, während sie zwischen einer Gesenkform und einer Rückplatte angeordnet sind. Hierzu wird auf

das US-Patent 1429352 Bezug genommen. Derartige Vorrich-35

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tungen ,sind jedoch nicht geeignet, komplexe Gestaltungen

(d.h.,'solche, welche in mehr als einer Dimension unreo

gelmäßig sind) als diskrete Einzelstücke auszuformen (im Vergleich zu einem reinen Bearbeitungsvorrat, wobei Stücke vom Vorrat gestanzt werden, welcher nicht in hohem Maße biegsam bzw. verformbar ist).

Es ist eine wesentliche Aufgabe der Neuerung, eine Vorrichtung zur Ausformung von Gegenständen zu schaffen. Die Vorrichtung soll die Ausformung solcher Gegenstände als diskrete Einzelstücke ermöglichen. Außerdem soll die Vorrichtung zur Erfüllung dieser Aufgabe so ausgestaltet sein, daß sie Gegenstände mit komplexer und / oder unregelmäßiger Gestaltung produziert. Schließlich soll mit der Neuerung auch eine Vorrichtung geschaffen werden, welche die vorhergenanntenBedingungen erfüllt,

wenn ein Materialvorrat verwendet wird, der nicht in 20

hohem Maße biegsam bzw. verformbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den in den Schutzansprüchen gekennzeichneten Merkmalen gelöst.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Neuerung umfaßt eine Vorrichtung mit einem Basisblock zur Aufnahme einer Gesenkform welche eine ebene oberseitige Oberfläche mit einer darin ausgebildeten, oben offenen Formfläche aufweist, ferner mit parallelen, in Berührung

stehenden zylindrischen Walzen, der in Achsenurid Berührungslinien parallel zueinander und senkrecht zu der genannten oberen Oberfläche verlaufen,ferner mit einer J

nach unten gerichteten hydraulischen Anpreßeinrichtung mit | einer Platte', deren Bodenoberfläche eben und parallel J

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zu der genannten oberen Oberfläche der Gesenkförrn ausgerichtet ist, weiterhin mit Abstandsorganen zum Anhalten der Platte der Anpreßeinrichtung, wenn die Anpreßeinrichtung arbeitet, in einem vorgesehenen Abstand von der Gesenkform, wobei dieser Abstand nicht kleiner ist als die zusammengenommenen Durchmesser der Walze, ferner mit einer horizontalen hydraulischen Press-

.Q kolbenvorrichtung (d.h. Antriebseinrichtunq), um die Walzen qemeinsam in Bewegung zu setzen, und zwar entlang von Pfaden, welche parallel zu der oberseitigen Oberfläche der Gesenkform und zu der unterseitigen Oberfläche der Platte verlaufen. Dadurch können die Walzen beim Ausformen von

._ Material, welches unverrückbar auf der Gesenkform -

Oberfläche positioniert ist, seitlich mit der horizontalen Presskolbenanordnung bewegt werden, wobei die untere Walze im Kontakt mit dem Ausformmaterial und die obere Walze in Kontakt mit der Platte und wobei - beide Walzen in Kontakt miteinander stehen, und um so die gewünschte Form durch Einpressen des Formmaterials in die Gesenkform - Fläche auszuformen, während die Walzen durch die Platte gegen eine nach oben gerichtete « Biegekraft bis zu dem Maß des nach unten dagegen gerichteten Preßdrucks von der vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung gehalten wird. Durch schrittweise Verstärkung des Drucks von der vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung und durch Anordnung der Walzen derart, daß sie frei in vertikaler Richtung "schwimmen", ist es

möglich, harte Materialien in die gewünschten Gegen-30

stände auszuformen, indem horizontale aufeinanderfolgende Durchgänge der Walzenanordnung ausgeführt werden, bis die endgültige gewünschte Formgebung erreicht ist.

Die Neuerung wird nachfolgend zum besseren Verständnis 35

an bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeich-

-5-

nüng naher erläutert. Dabei zeigt

_ Fig. 1· eine Seitenansicht einer Ausfüh-

rungsforra der Neuerung

FiLg 2· die Ausführungsform von Fig. 1

in Aufsicht;

Fig. 3. eine endseitige Schnittansicht

der Ausführungsform von Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines mit einer

neuerungsgemäBen Vorrichtung hergestellten

Werkstücks entlang der Schnittlinie 4-4 aus

Fig. 5

Fig. 5 eine Seiten-Schnittansicht eines 15

unter Verwendung einer neuerungsgemäßen

Ausführungsform hergestellten Werkstücks, Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. S^ eines mit einer

neuerungsgemäßen Vorrichtung hergestellten 20

Werkstücks,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines mit einer neuerungsgemäßen Vorrichtung her- t gestellten Werkstücks,

Fig. 8 eine Aufsicht auf eine bei der 25

Neuerung vorteilhafterweise verwendbaren Gesenkform,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 der Gesenkform von Fig. 8

Fig. 10· eine Schnittansicht entlang der

Linie 10-10. der in Fig. 8 dargestellten Gesenkform,

Fig. 11 eine seitliche Schnittansicht einer bei der Neuerung in vorteilhafterweise verwendbaren Gesenkform,

Fig. 1.2 eine Seiten-Schnittansicht einer anderen bei der Neuerung verwendbaren Gesenkform ,

Fig. 13 elfte endseitige Ansicht einer anderen Ausführungsform der Neuerung, Fig« 14 eine seitliche Schnittansicht der ^! Ausführungsform von Fig. 13,

Fig. 15 eine Aufsicht einer weiteren Ausführungsform der Neuerung,

Fig. 16 eine Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 15,

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht, einer

Walzenvorrichtung, welche bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 15 verwendbar ist und Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Walzenanordnung zur Verwendung bei der AusfUhrungsform von Fig. 15.

In Fig. 1 ist eine neuerungsgemäße Preß-Walzmaschine 10 dargestellt. Sie umfaßt einen Basisblock 12 und eine Oberblockanordnung 14 mit einem gehärteten Unterteil 16, welcher als Schicht an jenem befestigt ist, um eine verschleißfeste Oberfläche über der nachfolgend beschriebenen oberen Walze 28 bereitzustellen. Wahlweise kann die Oberblockanordnung 14 selbst oberflächengehärtet werden, anstatt des gehärteten Unterteil 16 vorzusehen. Es versteht sich, daß die Oberblockanordnung und das gehärtete Unterteil gemäß Fig. 1 zweckdienliche Zusätze zu der Platte der vertikalen Anpreßeinrichtung 100 darstellen, da sie einen leichten Austausch zur Anpassung an verschiedene Dimensionsveränderungen der Walzen und/oder der Werkstücke ermöglichen. Wahlweise könnte aber auch die Oberblockanordnung und das Unterteil 16 weggelassen und die Platte allein verwendet werden. In einer Vertiefung des Basisblocks 12 ist eine Gesenkform 18 angeordnet, welche eine Vertiefung 22 (Forflioberflache) aufweist, die im wesentlichen dem Ausmaß und der Gestalt des Werkstücks entspricht, welches mit der Vorrichtung ausgeformt wer-

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den soll. Die Gesenkform 18 ist in ihrer gewünschten Position im Basisblock 12 mittels Abstandhaltern 15 und durch Betätigung einer Einstellschraube 20 in Verbihdung mit einem Gewinde - Haltestück 21 gehalten.

Zwischen dem gehärteten .Unterteil 16 der der Ober- I

blockanordnung 14 und der oberseitigen Oberfläche t

der durch die Oberseiten des Basisblocks bzw. Lager- % blocks 12 und der Gesenkform 18 beschriebenen Ober- I

_{n n} fläche sind eine obere Walze 28 und eine untere Walze 1

1 30 angeordnet, welche drehbar an Walzenträgern 24 und i 26 mittels Achsen 32 b:sw. 34 befestigt sind. Die Walzen 28 und 30 berühre« einander, wobei die Walze 28 ■

auch die untere Oberfläche des gehärteten Unterteils J

ι , e, 16 am Punkt 36 berührt und wobei die Walze 30 auch I

die obere Oberfläche des Basisblock 12 am Punkt 38 '

und die Gesenkform 18 in Abhängigkeit davon berührt, '

wo an ihrem Bewegungspfad gemäß nachfolgender Beschreibung sie gerade steht. Wie aus Fig. 2 klar ersichtlich ist_fsind die Walzenträger 24 und 26 an einem Walzenträgerblock 43 befestigt, in welchen das mit einem Gewinde versehene Ende 44 einer Kolbenstange 42 I eingeschraubt ist, welche ihrerseits ein integraler |

» Bestandteil, zusammen mit einem Hydraulikzylinder 40_; j

einer horizontalen Hydraulik-. Preßkolbenanordnung 25

mit an sich bekanntem Aufbau ist. Diese p_reßkolbenanordnung ist an dem Basisblock 12 und an den Halteblöcken 8 un<? 9 mittels Schrauben 46 befestigt. Aus den Figuren 1 und 2 ergibt sich auch ebenso wie aus Fig. 3, daß Halteblöcke 8 und 9 an jeder Seite der

Walzenträger 24 und 26 und zwischen dem gehärteten Unterteil 16 der Oberblockanordnung 14 und dem Basisblcck 12 angeordnet sind. Der Zweck der Halteblöcke 8 und 9 besteht darin, die Unterseite des Unterteils 16 in

sicherem Abstand von der Oberseite des Basisblocks 12 35

zu halten, so daß beim Verschieben der Walzen 28 und |

30 in dem Zwischenraum unter Einwirkung der horizontalen | hydraulischen preßkölbenanordnung gemäß nachfolgender |:

Beschreibung und bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung der Oberblockanordnung 14 und des Basisblocks 12 gegeneinander unter der Einwirkung der Platte 102 der vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung 100 die Walzen 28 und nicht flachgedrückt werden. Der Druck der vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung 100 und damit der Platte 102 in Abwärtsrichtung wird in aufeinanderfolgend zunehmenden Schritten so eingestellt, daß das zu verformende Material der Gesenkform bei jedem Walzendurchgang nur bis. zu einem gewünschten Ausmaß verformt wird. Diese Maßnahme ist speziell von Bedeutung bei "Luftfahrf-Materlalien der oben genannten Art (d.h. bei harten und formbeständigen Legierungen im Gegensatz zu vergleichsweise weichen und verformbaren Materialien#wie Kupfer, Messing, Bronze, Aluminium und dergl.), da diese in charakteristischer Weise nicht geeignet sind, in einem einzigen Durchgang ausgeformt zu werden. Damit kann der Betrag der nach unten wirkenden Widerstandskraft der vertikalen § • hydraulischen Anpreßeinrichtung gegenüber der auf- «,

wärts gerichteten Durchbiegung, welche durch die |

' untere, mit dem Werkstück in Eingriff befindliche WaI-ze ausgeübt wird, eingestellt und in aufeinanderfolgend größer werdenden Schritten mit einem hohen Maß an Genauigkeit gesteuert werden.

So kann bei einem ersten einer Reihe von Durchgängen der Druck der nach unten gerichteten vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung so reguliert werden, daß während eines oder mehrerer erster Durchgänge infolge eines reduzierten Drucks und eines daraus resultierenden Nachgebens der platte 102 nach oben entsprechend dem zwischen der unteren Walze und dem Werkstück auftretenden, den Preßstempeldrück Übersteigenden Grenzflächendrucks ein Spalt oberhalb der Halteblöcke 8 und 9 hervorgerufen wird, während

\ 20

die untere Walze 30 beim überrollen des Werkstücks nach unten auf die Oberseite dieses Werkstücks drückt. Bei jedem Durchgang der Walzen wird der Druck an dem vertikalen hydraulischen Preßstempel weiter vergrössert, so daß aufeinanderfolgende Reduktions- und Ausformungsschritte stattfinden, bis der letzte Schritt erreicht ist, wenn die untere Walze 30 die Oberseite der Gesenkform 18 überstreicht und dabei bewirkt, daß das Werkstück in die endgültig gewünschte Form und größe innerhalb vorgebbarer, reproduzierbarer und hinnehmbarer Toleranzgrenzen ausgeformt wird. Bei dieser Endstufe wird mit Hilfe der Halteblöcke 8 (bzw. Halteblockednrichtungen) ui 9 effektiv genau der gleiche vertikale. Zwischenraum zwischen dem Boden des Einsatzes 16 und der Oberseite des Basisblocks 12 erreicht, wie er den beiden zusammengenommenen Durchmessern der beiden Walzen entspricht. Während des gesamten Verfahrens kann, da die untere W*lze 30 das auszuformende Werkstück in der Gesenkform 18 überrollt, eine hohe,vertikal nach unten gerichtete preeeksaft durch die vertikale hv-' draulische Anpreßeiurichtung 100 ausgeübt werden, um die Walzen 28 und 30 von einem Ausweichen nach oben entsprechend ihrem Auftreffen auf die Walze des Ausform-•materials, aus welchem das Formstück hergestellt werden soll, zu bewahren. Gleichzeitig wird Druck nach unten auf die Walzen nur als gegengerichtete Reaktion auf ein derartiges Ausweichen der Rollen nach oben bis zu dem Maß ausgeübt, wie es gerade auftritt. In diesem Zusammenhang soll erwähnt werden, daß gemäß der Darstellung in Fig.1 und 2 die Walzenachsen 32 und 34 jeweils mit Ihren Endenin «schwimmenden " Trägerblöcken 33 35 37 und 39 positioniert sind, welche vermöge ihrer Anordnung im vertikal ausgerichteten Schlitzen 25 bzw. 27 in den Walzenträgern 24 b*». 26 vertikal beweglich sind. Damit sind die Walzen 28 und 30 leicht

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abnehmbar gehalten und in der Lage, sich aufwärts und abwärts zu bewegen, ohne daß dabei Kräfte auf die Achsen 32 und 34 ausgeübt werden. Dies gibt für die Walzen die Möglichkeit, sich an eine vertikale Durchbiegung, die durch die Beaufschlagung des Werkstücks hervorgerufen wird, anzupassen, während gleichzeitig bewirkt wird, daß die Oberblockanordnung 14 und der Basisblock bzw. Lagerblock 12 die primären Belastungsträger für die aus solchen Durchbiegungen resultierenden Kraftmomente werden. Es sei auch noch darauf hingewiesen, ^aB die vertikale hydraulische Anpreßeinrichtung als Sicherheits-Auslösemechanismus wirkt, da sie einen vorgegebenen Betrag an abwärtsgerichteter Kraft zur Verfügung stellt, welche dann ,wenn sie durch einen zu 15

großen Druck an der Grenzfläche zwischen Walze und

Werkstück überschritten wird, veranlaßt, daß die

Platte 102 der vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung

und der Oberblockanordnung 14 und/oder das Unterteil 16, falls

sie verwendet werden, sich nach oben bewagen,um sich 20

dem überdruck anzupassen. Damit wird ein Uberschrei-

• ten der Drucktoleranzen der verschiedenen Bauelement? und damit deren Beschädigung oder Zerstörung vermieden.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich das Verständnis der wirkungsweise der neuerungsgemäßen Vorrichtung. Wenn die Kolbenstange 42 des hydraulischen Preßkolbens in der völlig zurückgezogenen Position steht (d.h., in der äußerst rechten Pos. in Fig. 1,) , wird ein Metallbandstreifen 200, welcher als Material-

ort

block verwendet werden soll, auf der Pormoberflache 22 der Gesenkform 18 positioniert. Während die Halteblöcke 24 und 26 sich in ihrer Position befinder.,wird der vertikale hydraulische Anpreßeinrichtung fiir den ersten Fcaxtdurchgang mit dem (niedrigsten) gewünschten Druckpegel beaufschlagt, mit der Folge, daß die Anordnung aus

Platte 102, Oberblocfcanordnung 14 und gehärtetem Unterteil 16

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nach unten bewegt und in Kontakt mit der jeweiligen Oberseite der Halteblöcke gebracht wird. Die Kolbenstange 42 der horizontalen hydraulischen Preßkolbenvorrichtung 40 wird dann betRtigt, wobei die Walzenträger 24 und 26 von der horizontalen hydraulischen Presskolbenvorrichtung wog in Bewegung gebracht werden (d.h., nach links in Fig*1)« In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, daß die Mittellinie der Kolbenstange 42 des hydraulischen Preßkolbens leicht oberhalb der Achse der unteren Walzenachse 34 liegen sollte, wie in Fig. 1 gezeigt. Dies hat nämlich den Effekt, daß die Verschiebekraft an der Walzenanordnung annähernd in der Mitte des horizontalen

Lastverteilungspunktes angreift. Das reduziert die

Neigung der Walzen in der Walzenanordnung, die vertikale Ausrichtung zu verlassen, während die untere Walze das Werkstück überrollt, da fast der gesamte Widerstand gegenüber der darübergehenden Walzenan-

Ordnung an dem Kontaktpunkt zwischen der unteren Walze und dem Werkstück über der Gesenkform auftritt.

Während sich die Walzenanordnung entsprechend der durch den horizontalen hydraulischen Preßstempel

²^ ' auf sie ausgeübten Verschiebekraft bewegt, kommt die untere Walze 30 in Kontakt mit dem Werkstück und beginnt, dieses in der Formoberfläche 22, welche in die oberseitige Oberfläche der Gesenkform eingelassen ist, zu verformen,. Während sich die Walzenanordnung entspr*- chend der Beschreibung bewegt, ergibt die einem Rollenlager ähnliche Anordnung der Walzen, mit den zwei Walzen in Linienkontakt miteinander und mit der oberen Walze in Linienkontakt mit dem gehärteten Unterteil 16 im Punkt 36 sowie mit der unteren Walze 30 in Linien kontakt mit der Oberseite des Basisblocks 12 am Punkt 38, mit der GesenTcform 18 und dem Werkstück nur einen minimalen Reibungswiderstand gegenüber den Verschiebe-

momenten. Daraus ergibt sich, daß im wesentlichen die einzige Arbeit, die zur Ausformung des gewünschten e Werkstückes notwendig ist, diejenige darstellt, welche zur Formgebung der Metallmasse selbst erforderlich ist, ohne daß eine wesentliche Erwärmung, Reibung oder andere unnütze Energieverluste auftreten. Während des ersten Durchgangs erfolgt allerdings nur eine „

Reduktion des Werkstücks in begrenztem Ausmaß, weil ' j der Druck der vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung Ordnung in einer niedrigen Stufe eingestellt ist ■ (,beispielsweise auf -50 bis 60 t) ,wodurch ein Ausweichen der Platte 102 nach oben ermöglicht wird, wenn die f

untere Walze in Xontakt mit der oberseitigen Oberfläche 15

des Werkstücks gelangt und beide Walzen sich deshalb nach oben bewegen, während ihre Trägerblöcke 33, 35, und 39 sich in den Schlitzen 25 und 27 nach oben bewegen« ψ

Folglich ist der vertikale Druck nach unten, der durch j

die untere Walze 30 auf das Werkstück ausgeübt wird, 20

eine direkte Funktion dar Druckeinstellung der vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung. Wenn eine Vielzahl von Durchgängen ausgeführt wird, wird der ι Vorgang ein oder mehrere Male wiederholt, wobei der Dru^k an der vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung bei jedem nachfolgenden Schritt vergrößert wird. Während ein jeder dieser zusätzlichen Durchgänge stattfindet, wird die vertikale hydraulische Anpreßeinrichtung in entsprechend aufeinanderfolgenden Schritten abgesenkt, wobei der zunehmende Druck eine immer star-' kere Bearbeitung des Werkstücks mit einer damit einhergehenden ^ickenreduzierung bewirkt. Beispielsweise umfaßt eine typische Bearbeitungsfolge zur Erzeugung eines 1" χ 4^H -Leitbleches aus Hastalloy, vier aufeinanderfolgende Druckeinatellungen für den

vertikalen hydraulischen Anpreßeinrichtung von 50 t, 75 t, 100 t und 125 t, um dabei Dickenreduzierungen von je-

wells etwa 80 %, 30 %, 15 % und 5 % zu erreichen. Die Nichtlinearität zwischen diesen zwei Schrittfolgen läßt ^:sich einer Aushärtung des Werkstücks zuschreiben. Dieser Effekt variiert natürlich, ebenso wie die Basisdrucke selbstpin weitem Rahmen entsprechend dem Material und den verwendeten Arbeitsfolgen* In diesem Zusammenhang können eine oder mehrere zwischenliegende

IQ Tempervorgänge durchgeführt werden, um das Werkstück

aufnahmefähiger für eine Reduktion bei einer bestimmten Druckbelastung zu machen. Bei der Ausformung des gewünschten Werkstücks kann es mit an sich bekannten Vorrichtungen abgeschnitten werden. Nachdem der letzte Verschiebezyklus durchgeführt wurde, kann der Kolben des vertikalen Verschiebestempels zurückgezogen werden, und das ausgeformte Werkstück kann aus der Gesenkform entfernt werden.

2Q Es sei noch erwähnt, daß es gemäß der Darstellung in Fig. 1 zweckmäßig ist, in dem Basisblock 12 einen .Schlitz 17 vorzusehen, ⁱⁿ welchen das Ende des Materialbandes 200, von welchem das gewünschte Werk-" stück ausgeformt werden soll, eingebracht werden kann, bevor der Ausformzyklus beginnt, Zweckmäßigerweise wird der Schlitz so ausgeformt, daß er mit seinem Aufnahmeende leicht nach oben vorsteht, so daß er leicht zugänglich ist, wobei in der Folge das Vorratsband über das Ende des Basisblocks in eine parallele Lage gegenüber dem Basisblock gebogen wird. Die Wirkung dieser Maßnahme besteht darin, daß das Band gegen ein lineares Weiterwandern festgehalten wird, wenn die untere Walze 30 in Kontakt mit ihm kommt und sich im Verlauf der Werkstückverformung auf ihm entlang be-

In Fig. 3 ist zu sehen, daß die Formoberfläche 22

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I der Gesenkform 18 in vorteilhaftere!se in ein&r be-

I liebigen Querschnittsform aus einer großen Vielfalt

I _R gestaltet werden kann. Eine typische Gestaltung, wel-

i ehe zur Herstellung von Statorschaufeln für Düsen-

J triebwerks-Kompressoren verwendet wird, ist in per-

\ spektivischer Ansicht in Fig. 7 gezeigt» Diese Form,

I wie sie mit Ausführungsbeispielen der vorliegenden

\_s Neuerung ausgeformt wird, beispielsweise gemäß obiger

I Beschreibung, besitzt eine flache Seite und eine

I flügeiförmig gestaltete Seite und allgemein parallele

i Kanten. In einem nachfolgenden Arbeitsgang wird das

\ Werkstück weiter bearbeitet, um die gewünschte end-

f gültige Gestalt zu erhalten, wobei beispielsweise

: 15

; die flache Oberfläche konkav gemacht wird, die gekrümmte Oberfläche einen kürzeren Krümmungsradius erhält und/oder die Schaufel bis zu einem gewünschten Maß verwunden wird. Diese Neugestaltung zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung, welche" derartige Gesenk-

j formen in Gestalt von Abgratkanten 54, 56 eingearbeitet

\ werden kann, welche dazu dienen, die Längskanten

j des ausgeformten Werkstücks festzulegen, während jeg-

\ » liches überschüssige Material, welches während des

!. Ausformprozesses übergeflossen ist, abgeschnitten wij'd.

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! Die derart erzeugten Stanzabfälle kann man in die Ab-

y fallbehälter 58, 60 fallen lassen, um sie nach der Aus-

I formung des gewünschten Werkstücks entfernen zu können,

? wodurch eine Maßnahme getroffen wird, um sicherzustel-

i len, daß der Abfall nicht nachfolgende Ausformdarchgänge

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I beeinträchtigt.

" Die Figuren 8 bis 12 zeigen die Komplexität und den

Weitenbereich von Gestaltungen, welche in der Ausführung

fe der Neuerung erreichbar sind. Die dort speziell ge-35

zeigte Gesenkform enthält auch das oben beschriebene
Merkmal des Kantenfreischnitts, doch ist auch hierbei

klar, daß dies lediglich eine wünschenswerte Wahl-5

möglichkeit bei der praktischen Ausführung der Neuerung

darstellt. Die Aufsicht in Fig. 8 zeigt, daß Werkstücke
ausgeformt werden können, welche nicht parallele
Längskanten aufweisen. Wie dort gezeigt, konvergieren
die Längskanten zueinander, doch können innerhalb bestimmter Grenzen die Kanten jede Gestalt innerhalb \ eines großen Wahlbereichs besitzen, einschließlich
gewölbter Abschnitte, und sie können sogar gleich- \ förmig, unterbrochen oder im wesentlichen voneinander · divergierend gestaltet sein. Die verfügbare Variations- ^; breite hierfür ist generell abhängig von der Fähig- ί keit des Metalls, von dem Ausform-Metallband mit der
Walzenanordnung vorwärts zu fließen und den leeren
Raum in der Gesenkform auszufüllen, so daß das endgültige Produkt, welches aus dem Zwischenstadium dann i hervorgeht,innerhalb der gewünschten Parameter von | Abmessungen und Gestaltungen liegt. Eine offensichtlich | zu große oder zu radikale Vergrößerung der Querschnitts- \ t fläche, die jenseits der Möglichkeiten einer Material- ^ wanderung zur Ausfüllung dieses Querschnitts liegt, f kann zu ungenügenden Ergebnissen führen. So kann eine ? komplexe Form etwa gemäß Figuren 8 bis 10 leicht und \ wirksam produziert werden, auch mit allen möglichen Variationen linearer Querschnitte, wie etwa der gerad- |

linig verjüngte Querschnitt oder der in gewölbter Jj

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Form verjüngte gemäß Fig. 12. |

Die Figuren 13 und 14 zeigen eine Ausführungsform *

der Neuerung, welche Vorteile bei der Erzeugung von ? Werkstücken mit noch komplexerer Querschnittsform

bringt* Die verschiedenen Elemente entsprechen denen, | die vorher dargestellt und besprochen wurden, mit der

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Ausnahme, daß die Walzen so modifiziert wurden, daß die untere Walze wirkungsmäßig mit einer Gesenkformoberflache versehen wurde, wobei die obere Walze ebenfalls modifiziert wurde, um sie an die Modifizierung der unteren Walze anzupassen. Damit ist im Mittelabschnitt der unteren Walze 28 a ein erhabener Abschnitt 112 mit einer Umfangskonfiguration vorgesehen, welche im wesentlichen nach Gestalt und Abmessung der gewünschten oberseitigen Fläche des herzustellenden Werkstücks entspricht. In Fig. 13 ist diese Oberfläche als Ellipsensegment dargestellt, doch könnte sie natürlich jede aus einer Vielzahl von Formen annehmen, entweder geschwungen, gerade (mit einem jeden aus einer Vielzahl von Neigungswinkeln und/oder Richtungen ) oder unregelmäßig.

Die obere Walze 28 a besitzt gemäß der Darstellung eine umlaufende Vertiefung 110 in Anpassung an den vorhandenen vorspringenden Abschnitt 112 der unteren Walze 30 a.Im Betrieb arbeiten die Vorrichtung und ihre Einzelteile so wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen, doch sie produzieren, wie im Schnitt in Fig. 13 im einzelnen gezeigt, Werkstücke, bei denen die oberseitigen Flächen ebenso wie die unterseitigen Flächen als Teil ein und desselben Ausformvorgangs zu gewünschten Formgebungen und Abmessungen ausgeformt werden.

Die Figuren 15 bis 18 zeigen Ausführungsformen der Neuerung, welche bei der Erzeugung von Formgegenständen von Vorteil sind, welche an einem Ende eine radikale Formabweichung gegenüber ihrer restlichen Formgebung aufweisen. Mit diesen Einrichtungen ist es beispielsweise möglich, langgestreckte Gegenstände zu produ-

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zieren, welche solche Dinge wie einen Kopf, Gewinde oder andere strukturelle Merkmale aufweisen, einschließlich Schrauben, Gewindeeinsätzen(beispielsweise am Ende eines ansonsten schaufeiförmigen Stükkes), Streifen mit gezähnten oder zahnartigen Oberflächen entlang der Gesamtheit oder eines Teils ihrer Länge, Kopfnagel -förraigen Strukturen, Sockelgliedern, wie etwa T-förmigen, quadratischen, rechtwinkeligen oder schwalbenschwanzförnjigen Blöcken oder dergl. Solche gewünschten Ausgestaltungen einen nach Wunsch auf einer oder auf beiden Seiten des Werkstücks angebracht werden, an einem oder an beiden Enden und/oder entlang der gesamten Länge oder einem Teil davon. Wie in der

Aufsicht von Fig. 15 und in der Seitenansicht von Fig. 16 dargestellt, entsprechen die einzelnen Betriebselemente einer derartigen Vorrichtung im wesentlichen flen vorher anhand anderer Ausführungsbeispiele dargestellteil und beschriebenen, mit der Ausnahme,daß

die untere Walze 30 b eine Gesenkform 400 aufweist,,

welche in einem Formaufnahmeschlitz 402 in ihrer Oberfläche angeordnet ist,, wie in Fig. 17 dargestellt, und « einem Einstellmechaniismus aufweist, welcher aus einem mit der Walze 30 b zusammenhängenden Zahnrad 302 be-

steht, welches mit einer zugehörigen Zahnstange 300 zusammenwirkt. Damit wird eine korrekte Positionierung der Walzen-Gesenkform 400 gegenüber dem Werkstück und der Gesenkform 22 sichergestellt, da der Mechanismus mit der Rückwärts- und/oder Vorwärtsbewegung

der Walze gegenüber der Gesenkfläche 22 arbeitet. In dem Fall, daß die in die Oberfläche der unteren Walze eingebrachte Gesenkform Über die Oberfläche der Walze vorsteht, ist es wünschenwert, daß eine entsprechend gestaltete Vertiefung der Oberfläche der oberen WaI-

_ze vorgesehen wird, um diese anzupassen _t da die Walzen sich drehen und sich der Vorsprung im Bereich des

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zwischen den Walzen gebildeten Walzenspaltes bewegt. In diesem Fall ist es wünschenswert, ein Zahnrad an der oberen Walze in einer derartigen Position und mit derartiger Gestaltung und Größe vorzusehen, daß es mit dem Zahnrad an der unteren Walze kämmt, um so eine geeignete Justierung der Walzen zueinander mit einer passenden Ausrichtung der Vertiefung in der oberen Walze gegenüber dem Vorsprung der unteren Walze sicherzustellen, so daß a'.e Vertiefung immer als Aufnahme für den Vorsprung dient. Weiterhin liegt es im Bereich der Neuerung, daß der Walzen-Gesenkeinsatz sich ganz über die WaI-zenoberflache hinwegerstreckt, wie in Fig. 17 dargestellt ist, oder daß er sich über weniger als die Walzenbreite erstreckt.

Fig. 18 zeigt eine weitere Ausführungsform der 2Q Neuerung, wobei die Formoberfläche in der unteren Walze 30 b aus einer Vertiefung 404 besteht. Dies ist von Nutzen, um beispielsweise die eine Hälfte eines T-förmigen Querschnitts am Endabschnitt des * Werkstücks auszuformen, wenn die Vertiefung rechtwinklig gestaltet ist, oder um die Hälfte eines Schraubenkopfes auszuformen, wenn die Vertiefung vieleckig ist, oder um die Hälfte eines runden Kopfes auszuformen wenn die Vertiefung halbkreisförmig ist.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Neuerung für die Produktion einer großen Vielfalt von Gegenständen zusätzlich zu dem im einzelnen dargestellten und beschriebenen verwendet werden kann. Dabei ist auch klar, daß die dargestell ten und beschriebenen Ausführungsformen nur zur Erläuterung, nicht jedoch zur Einschränkung dienen und daß eine große Vielzahl von AüsfÜhirungsbeispie-

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len möglich ist, ohne daß dabei vom Raumformgedanken und vom Schutzbereich der Neuerung abgewichen wird«

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   ι. vorrichtung zur Ausformung von Gegenständen aus Metallbändern, gekennzeichnet d u χ c h einen Basisblock (12) mit einer flachen, horizontal ausgerichteten, ebenen und zur Aufnahme einer Gesenkform geeigneten, oberseitigen Ober fläche,

   eine Oberblockanordnung (14) mit einem eine .flache, horizontal ausgerichtete, ebene unterseitige Oberfläche aufweisenden Unterteil (16), dessen u^terseitige Oberfläche parallel zur ober seitigen Oberfläche des Basisblocks und über dieser angeordnet ist und der im geringen Abstand zu diesem bewegbar ist,

   eine zwischen der Unterseite des Oberblocks (14) und der Oberseite des Basisblocks (12) angeordneten Walzenanordnung mit zwei in Berührung stehenden zylindrischen Walzen (28, 30) welche mit ihren Achsen parallel zueinander sowie zur Unterseite des Oberblocks und zur Oberseite des Batfisblocks ausgerichtet sind und welche eine fiktive Ebene senkrecht zu den genannten Oberflächen beschreiben und von Walzentiägereinrichtungen gehalten sind, wobei sich die Walzenanordnung entlang einem Pfad senkrecht zu der fiktiven Ebene frei bewegen kann,

   eine horizontal ausgerichtete hydraulische Antriebseinrichtung (40), welche auf die Walzenträgereinrichtungen einwirkt, um die Walzenträgereinrichtung und die

   Walzen entlang einem Pfad parallel zu den Oberflächen und senkrecht zu der fiktiven Ebene in Bewegung zu bringen,

   und eine zwischen der Oberblockanordnung (14) und dem Basisblock (12) angeordnete Halteblockeinrichtung (8, 9) zur positionsgenauen Begrenzung des Abstandes der Oberflächen zueinander auf ein MaB, das den zusammengenommenen Durchmessern der beiden Walzen entspricht_/; "eine im Basisblock (12) angeordnete Gesenkform zur Aufnahme eines Bandes aus einem Metallformvorrat, eine senkrecht ausgerichtete mit dem Oberblock (14) beweglich verbundene Anpresseinrichtung (100) zur Beaufschlagung des Oberblocks (14) entlang des Pfades mit einer vorbestimmten Druckkraft entgegen einer Kraft, die diesen vom Basisblock wegbewegen möchte, mit schrittweiser vergrößerbarer Druckeinstellung der Anpresseinriehtung bei nacheinander folgenden Arbeitsdurchgängen bis zur Einstellung des durch die Halteblockeinrichtung

   (8,9) festgelegten eagsten Abstandes vom Oberblock (14) 20

   zum Basisblock (12).

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   -22-

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn»
   zeichnetί daß

   die Umfängsflache der unteren Walze (28 a) eine
   Gesenkform - Kontur aufweist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   ^q die Gesenkform - Kontur von der Oberfläche der

   unteren Walze vorsteht und daß die Umfangsflache
   der oberen Walze (30 a) eine an die Gesenkform-Kontur angepaßte Gegenform aufweist. I

   .c 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h gekenn- |

   zeichnet, daß 1

   die Gesenkform - Kontur ein umlaufender Vorsprung |

   (112) ist und daß die Gegenform in der oberen Walze f

   eine Vertiefung (110) ist. 1

   I

   5. Vorrichtung nach Ansp ruch 1 oder 2, dadurch |

   gekennzeichnet, daß I

   eine Justiereinrichtung zur Ausrichtung der Stellung 1

   " der Gesenkform - Kontur gegenüber einer im Basis- g

   _oc block angeordneten Gesenkform vorgesehen ist. I

   6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- |

   zeichnet, daß |

   Justiereinrichtungen zur Ausrichtung der Stellung 1

   __ der Gesenkform - Kontur gegenüber einer im Basis- I

   block angeordneten Gesenkform und gegenüber der 4

   in der oberen Walze vorgesehenen Gegenform vor- |

   gesehen sind. |

   7. Vorrichtung zur Ausformung von Gegenständen mit f einem Basisblock mit einer flachen, ebenen Ober- f fläche, welche eine Gesenkformeinrichtung enthält, |

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   —7T~Vorr(g

   —einem Basi»ba» »nil»«« «aο ·

   —e -alne-Gesenkf-oc aälfcy

   einem Walzenblock mit einer flachen, ebenen OberflHche, welche parallel und im Abstand au der ebenen Oberfläche des Basisblocks beweglich positionier-

   bar ist,

   einer zwischen dem Basisblock und den« Walzen-Gegenblöc'k angeordneten Positioniereinrichtung zur Be-' grenzung des Abstandes des Walzen-Gegenblocks gegen-' über dem Basisblock auf ein gewünschtes Mindest- maß und einer mit dem Walzen-Gegenblock beweglich verbundenen Anpreßeinrichtung zur Ausübung eines Drucks (Druckkraftkomponente 1) auf den Walzen-Gegenblock entgegen einer den Walzen-Gegenblock von der Basiseinrichtung abstoßenden KrafteinwirkungiDruck kraftkomponente 2),

   dadurch gekennzeichnet/ daß

   die von der Anpreßeinrichtung

   senkrecht auf den Walzen-Gegenblock ausgeübte Druckkraftkomponente 1 in einem vorgegebenen Maximalwert eingestellt ist,der einem nicht wesentlich höherem als dem Wert der zur Druckkraftkomponenten 1

   parallelen aber entgegengesetzt gerichteten Druck kraftkomponenten 2 entsprioht/ daß eine Walzeneinrichtung zwei Walzen, die mit ihren Außenflächen in linearem Kontakt miteinander stehen, umfaßt, wobei die dem Walzen-Gegenblock am nächsten stehende Walze in linearem Kontakt mit dessen ebener Oberfläche steht, wobei die Linien der genannten Kontakte eine flache fiktive Ebene beschreiben, welche im wesentlichen senkrecht zu den ebenen Oberflächen des Walzen-Gegenblocks und des Basisblocks steht.

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   5 weiterhin durch eine Walzenträgereinrichtung zur Halterung der Walzen, welche entlang einem zu der fiktiven Ebene im wesentlichen senkrechten Pfad beweglich angeordnet ist, und

   eine auf die Walzenträgereinrichtung einwirkende 10 Walzenantriebseinrichtung zur Bewegung der Walzenträgereinrichtung in einer Richtung, welche im wesentlichen senkrecht zu der fiktiven Ebene steht.

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   I -2 4-

   I weiterhin durch eine WaizentrSgereinrichtung zur

   I Halterung der Walzen, welche entlang einem zu der

   5 fiktiven Ebene im wesentlichen senkrechten Pfad

   i, beweglich angeordnet ist, und

   ^- eine auf die Walzenträgereinrichtung einwirkende

   t Walzenantriebseinrichtung zur Bewegung der Walzen-

   * trägereinrichtung in einer Richtung, welche im

   10 wesentlichen senkrecht zu der fiktiven Ebene steht.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn- < zeichnet, daß

   die ebene Oberfläche des Walzen-Gegenblocks ober-* 15 flächengehärtet ist.

   I 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a du r c h gekenn-/ zeichnet, daß

   i- die Gesenkformeinrichtung Vorrichtungen zur Auf-

   20 nähme und Halterung einer Gesenkform besitzt.

   . 10i Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn

   zeichnet, daß

   die Positioniereinrichtung den Mindestabstand zwischen 25 - dem Walzen-Gegenblock und dem Basisblock im wesentlichen auf die Summe der Durchmesser beider Walzen begrenzt.

   [ 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h gekenn-

   «t ho !zeichnet, daß

   ίΐ die Anpreßeinrichtung eine hydraulische Presse ent-

   I hält.

   I 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11_r dadurcn

   35 gekennzeichnet, daß die Walzen-Antriebseinrichtung I eine hydraulische Presse enthält.

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   16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß

   * die Oberfläche der unteren Walze zur Aufnahme einer Gesenkform - Oberfläche ausgebildet ist, wobei diese eine Vertiefung zur Aufnahme einer Gesenkform in der Oberfläche der Walze aufweist.

   17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Oberfläche der unteren Walze zur Aufnahme

   -25-

   13. Vorrichtung nach einem der Anprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Oberfläche der unteren Walze zur Aufnahme einer ο

   Gesenkform - Oberfläche ausgebildet ist.

   14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, d adurch gekennzeichnet, daß

   die Oberfläche der unteren Walze zur Aufnahme einer 10

   Gesenkform - Oberfläche in Form eines umlaufenden

   VorSprungs (112) ausgebildet ist, und daß die obere Walze eine umlaufende Vertiefung (110) in ihrer J

   Oberfläche in Anpassung an den Vorsprung aufweist.

   I

   15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, d a-

   durch gekennzeichnet, daß

   die Oberfläche der unteren Walze zur Aufnahme einer Gesenkform - Oberfläche ausgebildet ist, wobei diese eine Vertiefung in der Oberfläche der Walze umfaßt j i

   -26-

   einer Gesenkfozm - Oberfläche ausgebildet ist, wobei diese eine Vertiefung zur Aufnahme einer Gesenkform in ihrer Oberfläche umfafit, und daß die Oberfläche der oberen Walze eine Ausnehmung in Anpassung an eine in der genannten Vertiefung angeordnete Gesenkform, welche über die Umfangsflache der unteren Walze vorsteht, aufweist.

   18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der unteren Walze zur Aufnahme einer Gesenkform - Oberfläche ausgebildet ist,

   wobei in der Oberfläche der Walze eine Vertiefung Io

   ausgebildet ist, und daß Justiereinrichtungen vorgesehen sind, um die Vertiefung in bestimmten Winkelstellungen entlang dem Bewegungspfad der Walze zu positionieren.

   /]§. Vorrichtung nach Anspruch T7, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Oberfläche der unteren Walze zur Aufnahme " einer Gesenkform - Oberfläche ausgebildet ist, wobei eine Vertiefung in der Walzenoberfläche

   vorgesehen ist, und daß die untere Walze Justiereinrichtungen aufweist, um die Vertiefung in bestimmten Winkelstellungen entlang dem Bewegungspfad der Walze sowohl gegenüber der Gesenkformeinrichtung in dem Basisblock als auch gegen-

   über der Stellung der ümfangsflache der oberen Walze zu positionieren.

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