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Pressenkopf für Strangpressen, insbesondere zur Herstellung von Kabelmänteln
Zur Herstellung von einwandfreien Kabelmänteln auf hydraulisch betriebenen Kabelpressen,
bei denen das Kabel im Winkel zur Achse des Preßstempels durch den Pressenkopf geführt
wird, ist die Gestaltung der Preßkammer, des Pressenkopfs und dessen Einbauteile,
wie Dornhalter und Preßdorn, für die Maßhaltigkeit des zu erzeugenden Kabelmantels
und die einwandfreie Verschweißung der Mantelnähte von ausschlaggebender Bedeutung.
Die bisher allgemein verwendeten Pressenköpfe der erwähnten Bauart weisen in dieser
Hinsicht vielfach Mängel auf, die darin bestehen, daß die Preßkammer wegen der vorwiegend
einseitigen Einströmung des Preßguts zu komplizierte Formen aufweist. Infolgedessen
entstehen in den Ecken der Preßkammer tote Zonen, in denen sich Preßgut ablagert
und dort abkühlt, gelegentlich aber vom Preßgutstrom teilweise wieder mitgerissen
wird. Dadurch treten im Preßgutstrom ungleicheTemperaturzonen auf, die mit in den
Kabelmantel wandern und die Güte des Mantels beeinträchtigen, indem gelegentlich
schlechte Stellen im Mantel entstehen und keine durchgehend einwandfreie Nahtschweißung
zustande kommt. Auch zur Erzielung eines weitgehenden Druckausgleichs innerhalb
der Preßkammer ist deren bisher übliche Gestaltung ungeeignet. Ihre Ausführung ist
infolge der verwickelten Innenwandung nur sehr schwer, zum Teil nur unter Zuhilfenahme
von Spezialwerkzeugen, mit großem Zeit- und Kostenaufwand durchführbar. Wenn es
sich um das Verpressen von hochschmelzbarem Mantelmetall, z. B. um Aluminium oder
Aluminiumlegierungen, handelt, wozu wegen der hohen Preßdrücke ein ungeteilter starkwandiger
Stahlblock von
hoher Warmfestigkeit erforderlich ist, dann sind
die Schwierigkeiten bei der Einarbeitung der Preßkammer noch wesentlich größer,
weil eine Bearbeitung der Kammerformen von außen her nicht möglich ist. Die Folge
davon ist, daß zur Erzielung eines weitgehenden Druckausgleichs komplizierte Innenformen
der Preßkarnmer und der an sie anschließenden Ausläufer, wie z. B. Drosselkragen,
einfache oder mehrfache Drosselringe, Grundringe usw., angewendet werden müssen,
die zusammen einen geregelten Preßvorgang erschweren und unsicher werden lassen
und zudem kraftverzehrend wirken sowie auch die Standfestigkeit der Dornspitze durch
einseitige Druckwirkung beeinträchtigen.
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Die Erfindung ist geeignet, die vorgenannten Übelstände zu vermeiden.
Das geschieht dadurch, daß die Preßkammer des Pressenkopfs vorwiegend kreisrunde,
allseits glatte Drehkörperform erhält, die in einen ebenfalls einfachen hohlkegelförmigen
Raum in Richtung der Matrize übergeht und in die wenigstens an zwei gegenüberliegenden
Stellen, vorzugsweise radial und symmetrisch zur Achse der Preßwerkzeuge, die Preßgutkanäle
einmünden, und daß weiterhin das frei in sie hineinragende Kopfende des Dornhalters
so gestaltet ist, daß es einen ergänzenden Teil der ringförmigen Preßkammer bildet.
So wird in einfacher Weise ein vollkommener oder nahezu vollkommener Druckausgleich
im strömenden Preßgut schon innerhalb der Preßkammer herbeigeführt. Eine so gestaltete
Preßkammer ist also von einfachster Form, die durch Ausdrehen auf der Drehbank leicht
in den Stahlblock eingearbeitet werden kann, gleichgültig ob es sich dabei um einen
geteilten oder ungeteilten Pressenkopf handelt.
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Der in die Preßkammer frei hineinragende Dornhalterkopf tritt mit
seinem konischen Ende in den hohlkegelförmigen Auslauf der Preßkammer ein und ist
dort, teilweise abweichend von der kreisrunden Drehkörperform, so geformt, daß er
einen mehr oder weniger schmalen hohlkegelförmigen Durchlaßspalt für den Hindurchtritt
des Preßgutstroms frei läßt, der an den von den Kanaleinmündungen entfernt liegenden
Zonen der Preßkammer größeres Ausmaß hat als an den den Kanaleinmündungen benachbarten
Zonen der Preßkammer, wobei auch der ausgekehlt kegelstumpfförmige Hals des Dornhalters
in gleicher Weise durch von der kreisrunden Form teilweise abweichende Gestaltung
am Druckausgleich innerhalb der Preßkammer teilnimmt.
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Neben dem mit Hilfe der besonderen Gestaltung des Dornhalterkopfs
herbeigeführten Druckausgleich kann durch eine vorgesehene axiale Verstellbarkeit
des Dornhalters das Gesamtdruckverhältnis in der Preßkammer verändert und nach Bedarf
geregelt werden.
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Zur Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung, die in Fig. i schematisch
eine Gesamtdarstellung einer Kabelmantelpresse darstellt und in den Fig. 2 bis 5
einige Ausführungsbeispiele von Winkelpressenköpfen unter Anwendung der Neugestaltung
einer druckausgleichenden Preßkammer gemäß der Erfindung zeigt. Eine Kabelmantelpresse,
wie sie in Fig. i in Ansicht wiedergegeben ist, besteht im wesentlichen aus einem
Druckwasserzylinder A, der auf einer Grundplatte B aufgebaut ist und in dem sich
der Druckwasserkolben C auf und ab bewegt. Dieser Kolben trägt den mit D bezeichneten
Winkelpressenkopf, über dem der Aufnehmer E angeordnet ist und der zur Aufnahme
des zu veipressenden Metalls dient. An dem Oberholm F der Presse, der durch den
Rahmen G in Form zweier Säulen mit der Grundplatte verbunden ist, ist der Preßstempel
H befestigt. Bei der betrieblichen Aufwärtsbewegung des Preßkolbens C schiebt sich
der mit Preßgut gefüllte Aufnehmer E über den zylinderförmigen Preßstempel H, so
daß das im Aufnehmer befindliche Preßgut verdrängt wird und in den Pressenkopf D
gelangt, wo es zum Kabelmantel für die Kabelseele J geformt wird, die den
Pressenkopf D
in Pfeilrichtung quer zur Druckrichtung der Presse durchläuft.
Es ist aber in Abweichung von dem dargestellten Beispiel auch möglich, den Pressenkopf
D und den Aufnehmer E fest unmittelbar auf die Grundplatte B aufzubauen und
den Zylinder A an dem Oberholm F der Presse hängend anzuordnen, so daß der
Stempel H an dem Preßkolben C befestigt und von diesem auf- und abwärts bewegt wird.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf den Pressenkopf D und ist in den
Fig. 2 bis 5 beispielsweise dargestellt. Diese Figuren lassen die Preßgutführungskanäle
und deren bequeme Einarbeitung in einem besonderen in einen druckfesten Mantel eingesetzten
bzw. warm eingeschrumpften zweigeteilten Stahlzylinder erkennen und zeigen weitere
Einzelheiten der eingebauten Preßwerkzeuge.
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Die besonders gestaltete Linienführung der Preßgutkanäle, die diametral
zur Achse des Preßstempels in die Preßkammer einmünden, ermöglicht es, Pressenkopfbauarten
zu verwenden, deren Preßwerkzeugachsen gegenüber der Achse des Preßstempels in einem
größeren und daher günstigeren als einem rechten Winkel stehen, z. B. in einem Winkel
von i35°. Das hat den Vorteil, daß der aufzuwendende Preßdruck infolge verringerter
Umlenkungsarbeit ebenfalls geringer ist. Die Achse der Preßwerkzeuge kann dann z.
B. etwa diagonal durch einen würfelähnlich geformten Pressenkopf verlaufen.
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Fig. i ist ein Horizontalschnitt durch einen Teil eines Pressenkopfs
mit der ringförmigen Preßkammer und teilweise den eingebauten Preßwerkzeugen.
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Die Fig. 2 und 3 stellen einen neuartig aufgebauten Pressenkopf dar,
bei dem die ringförmige Preßkammer sowie die besondere Gestaltung des eingebauten
Preßdornhalters und weiterhin die Linienführung der Preßgutkanäle zu erkennen sind.
Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Mittenebene der Preßgutkanäle des in seinem
zylindrischen Stahleinsatz zweigeteilten Pressenkopfs und Fig.3 ein von
a nach b verlaufender Horizontalschnitt der Fig. 2.
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Die Fig. ¢ veranschaulicht einen Winkelpressenkopf in Ansicht, bei
dem das Kabel schräg, etwa diagonal, durch den würfelförmig geformten Pressenkopf
verläuft.
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In Fig, i bedeutet 20 eine vorwiegend kreisrunde, allseitig glatt
gestaltete ringförmige Preßkammer, in die an zwei diametral zur Achse des Preßdorns
gegenüberliegenden Stellen Preßgutzuführungskanäle 21 einmünden. Mit 22 ist der
frei in die Preßkammer hine#nragende
Kopf des Dornhalters bezeichnet,
der mit seiner ausgekehlten, kegelstumpfförmigen Wandung 23 einen die Prellkammer
ergänzenden Teil bildet und mit seinem am Kopfende konisch verlaufenden Teil 24
in den an die Prellkammer anschließenden hohlkegelförmig gestalteten Raum 25 hineinragt.
Der konische Teil 24 des Dornhalterkopfs ist, teilweise abweichend von der kreisrunden
Form, so gestaltet, daß er einen mehr oder weniger schmalen hohlkegelförmigen Durchlaßspalt
26 für den Hindurchtritt des Preßgutstroms frei läßt, der an den von den Kanaleinmündungen
21 entfernt liegenden Zonen der Prellkammer größeres Ausmaß besitzt als an den den
Kanaleinmündungen 21 benachbarten Zonen, wobei auch der ausgekehlt kegelstumpfförmige
Hals 28 des Dornhalters durch von der kreisrunden Form teilweise abweichende Gestaltung
am Druckausgleich innerhalb der Prellkammer beteiligt ist. Die druckausgleichende
Form des Dornhalterkopfs kann z. B. durch exzentrisches Überdrehen auf der Drehbank,
nötigenfalls auch durch Fräsarbeit od. dgl., erzeugt werden; die unrunde Form ist
durch die gestrichelt eingezeichnete Linie 29 angedeutet. Etwaige in der Prellkammer
nicht vollkommen druckausgeglichene Preßgutzonen, die sich auf dem Wege zur Matrize
noch durch verschieden hohe Prelldrücke äußern sollten und z. B.. ungleichmäßige
Wandstärken des Kabelmantels zur Folge haben könnten, können durch einen der Matrize
30 vorgelagerten sogenannten Grundring 31 in althergebrachter Weise ausgeglichen
werden. Der Dornhalter ist durch eine (nicht gezeichnete) Schraube axial verschiebbar
und durch eine über einen Federkeil 32 greifende Nut 33 gegen Verdrehen gesichert.
Mit 34 ist eine in den Pressenkopf eingeschraubte Druckschraube bezeichnet, die
als Träger der Matrize 3o dient.
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In den Fig. 2 und 3 bedeutet 36 die mit dem Kopf 37 des Dornhalters
38 zusammen gebildete ringförmige Prellkammer, in die die zwei Preßgutzuführungskanäle
39 diametral einmünden. Mit der (nur teilweise gezeichneten) Druckschraube 40 wird
der Dornhalter 38 zwecks Regulierung des Prelldrucks in der Prellkammer 36 axial
verstellt. Mit 41 ist der Hohldorn bezeichnet, der mit der (nur teilweise gezeichneten)
Druckschraube 42 zwecks Einstellung der gewünschten Wandstärke des Kabelmantels
axial verstellbar ist. Die Druckschraube 43 trägt die Matrize 44, die durch im Matrizenhalter
43 vorgesehene Keilschrauben 45 in bekannter `'eise radial einstellbar ist.
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Der neuartige Aufbau des in Fig. 2 und 3 gezeigten Pressenkopfs, der
einen sogenannten Winkelpressenkopf darstellt, in dem der oben eintretende Preßgutstrom
in einem rechten Winkel umgelenkt wird, ist gekennzeichnet durch die Verwendung
eines zylinderförmigen Stahleinsatzes 46, der zwecks Einarbeitung der Prellkammer
und der zangenmaulähnlichen Linienführung der Preßgutkanäle in der Ebene der Preßgutkanäle
geteilt und nach der getrennten Bearbeitung der beiden Zylinderhälften 46a und 46°
wieder zusammengefügt und in einen druckfesten, ungeteilten Mantel 47 eingesetzt
bzw. warm eingeschrumpft wird, so daß der aus Teilen aufgebaute Pressenkopf ein
festes Ganzes bildet. Der'.%fantel 47 kann aber unter Umständen auch in mehrere
Ringe aufgeteilt sein, die auf den geteilten Stahlblock 46 einzeln aufgeschrumpft
werden, wodurch das Einsetzen des Stahlblocks in den Mantel erleichtert wird. Zum
Abschluß der beiden Stirnenden des geteilten zylindrischen Stahleinsatzes sind ringförmige,
den Stahleinsatz teilweise kapselförmig umschließende Abschlußplatten 48 bzw. 49
vorgesehen, die die Trennfugen des Einsatzes nach den beiden Stirnwänden hin verschließen.
Desgleichen sind die Preßgutkanäle zwecks Verhinderung des Eindringens von unter
Druck stehendem Prellgut in die Trennfugen des Stahleinsatzstücks mit durch ineinandergreifende
Nuten und Federn gebildetem Staudamm 5o nach außen hin sowie durch die Staudämme
51 und 52 auch nach innen hin abgeschlossen, In Fig. 4 ist eine weitere Ausführung
eines Pressenkopfs gemäß der Erfindung in Ansicht dargestellt. Die Zeichnung zeigt
einen Winkelpressenkopf 53, bei dem die Achse der Prellwerkzeuge mit der Achse des
Prellstempels einen größeren als einen üblicherweise rechten Winkel bildet, z. B.
einen Winkel von a = r35°. Das hat den Vorteil, daß infolge verringerter Umlenkungsarbeit
für das Prellgut ein entsprechend geringerer Prelldruck aufzuwenden ist. Die Preßgutzuführungskanäle
54 münden bei 55 diametral in die ringförmige Prellkammer 56 ein. Die Kabelseele
tritt in den etwa würfelförmig gestalteten Pressenkopf von rechts oben bei 57 in
den Kopf ein, und das ummantelte Kabel tritt links unten bei 58 aus. Mit 59 ist
die zur axialen Verschiebung des Dornhalters dienende Druckschraube und mit 6o die
zur axialen Verschiebung des Prelldorns dienende Druckschraube bezeichnet. Die Druckschraube
61 ist Träger der Matrize, die mit Hilfe der Keilschrauben 62 in üblicher Weise
radial verstellbar ist. Der Pressenkopf ist zwischen dem Rezipienten 63 und dem
unteren Teil 64 einer hydraulisch betriebenen Kabelmantelpresse eingebaut. Nötigenfalls
muß an der Kabeleinführungsstelle rechts oben eine kleine Ausnehmung 65 am Aufnehmer
63 vorgesehen werden, um für die Bedienung der Druckschrauben 59 und 6o genügend
Platz zu gewinnen.
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Die Erfindung ist nicht an die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen
gebunden. Die Ausbildung der Pressenköpfe kann je nach Bedarf hiervon abweichen,
insbesondere können sie auch bei entsprechender Gestaltung in Verbindung mit Schraubenpressen
verwendet werden.