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Verfahren und Vorrichtung an Strangpressen zum Trennen und Entfernen
des Blockrestes Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von einem oder mehreren
Röhren aus Metall oder anderen Werkstoffen mittels einer Strangpresse bekannt. So
hat man Werkzeuge vorgeschlagen, bei welchen ein: oder mehrere kurze Dorne an der
der Matrize zugekehrten Seite eines kreuzförmigen oder brückenartigen Tragkörpers
angeordnet sind; welcher mit der Matrize oder dem Matrizenhalter lösbar verbunden
ist. Einer der Gründe, die eine Einführung dieses. Verfahrens in .die Praxis bislang
verhindert haben, besteht darin, daß nach Beendigung des Preßvorganges das Werkzeug
(Tragkörper samt Dornen) nur in umständlicher Weise aus dem Blockrest herausgelöst
werden kann, d. h. dem Teil des zu verpressenden Metallblocks, welcher am Ende,des
Preßvorganges aus dem Preßzylinder ausgestoßen werden muß. Ein nicht vorbekannter
Vorschlag zur Entfernung des Preßrestes besteht darin, daß die Matrizenscheibe sich
auf der Stegseite in Richtung des Dürnhaltesteges keilförmig verdickt und daß der
Dornhaltesteg an der der Verdickung entgegengesetzten Seite in der gleichen Richtung
abgeschrägt ist. Die Abschrägung des Dornhaltesteges dient in Verbindung mit einer
Abschervorrichtung zur Beseitigung des Preßrestes.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das Trennen. des Blockrestes
vom fertigen Werkstück und das Entfernen des Blockrestes aus den Preßwerkzeugen
in weniger umständlicher Weise als bisher zu ermöglichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trennen des Blockrestes von aus
Metall, Stahl oder Kunstpreßstoffen stranggepreßten Rohren, Profilen insbesondere
geschlossenen
oder geschlitzten Hohlprofilen, und zum Entfernen. des Blockrestes aus den Werkzeugen
bei der Herstellung einzelner oder bei gleichzeitiger Herstellung mehrerer Rohre
oder Profile mittels Strangpreseen, bei denen ein oder mehrere Dorne an einem mit
der Matrize oder mit dem Matrizenhalter lösbar verbundenen Tragkörper angeordnet
sind, der koaxial mit dem Preßzylinder lösbar verbunden ist, kennzeichnet sich dadurch,
daß nach beendigtem Verpressen des bis zum Eintritt in die Matrize von deren Achsrichtung
nicht wesentlich abweichend geführten Werkstoffstromes der Blockrest zunächst im
Preß-zylin&_r festgehalten und die Werkzeuge durch axiale Verschiebung aus ihm
herausgelöst und die verpreßten Werkstücke von dem Blockrest abgerissen werden und
hierauf der Blockrest aus dem Preßzylinder mittels des. Preßstempels ausgestoßen
wird.
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Dieses Verfahren wird beispielsweise in der Weise durchgeführt, daß
nach beendigtem -Verpressen der im Preßzylinder festgehaltene Blockrest .durchlocht
und durch die Lochung hindurch die noch im Blockrest befindlichen Werkzeuge beaufschlagt
und aus dem Blockrest herausgedrückt werden. Es ist aber auch möglich, den Druck
zum Herauslösen der Werkzeuge auf, den Matrizenhalter auszuüben und so das Werkstück
aus dem Blockrest fherauszuschleben. Demgegenüber hat die Beaufschlagung der Werkzeuge
durch die Durchlochung,des, Blockrestes: .den Vorteil, .daß der Druck zentrisch
zu den Werkzeugen erfolgt, so daß diese beim Herauslösen nicht verkanten können.
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Damit wird durch das Vezfahren die Wirkung erzielt, daß :das Werkzeug
bereits frei ist, bevor die Presse ihren letzten Arbeitsgang, nämlich das Ausstoßen
des Blockrestes aus dem Zylinder, durchführt. In jedem Fall beruht der Erfolg, nämlich
das leichte Herauslösen der Werkzeuge aus dem Blockrest bzw. dias. Entfernen des
Blockrestes aus den Werkzeugen und das Trennen des Blockrestes von den stranggepreßten
Rohren und Profilen, in, der axialen Verschiebung,der Werkzeuge, wodurch die verpreßten
Werkstücke zunächst von dem Blockrest abgerissen werden, worauf das Ausstoßen des
Blockrestes aus dem Preßzylin&r erfolgt.
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Das Verfahren nach der Erfindung kann zur Herstellung einzelner Rohre
oder Profile, insbesondere geschlossener oder geschlitzter Hohlprofile, aus Metall,
Stahl oder Kunstpreßstoffen ad. dgl. benutzt werden. Von besonderem Vorteil
erweist. sich das Verfahren für die gleichzeitige Herstellung einer größeren Anzahl
von Rohren:, wobei die Matrize mit .einer entsprechenden Anzahl von Ausströmöffnungen
versehen sein muß.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man. zum Durchstoßen
des Blockrestes und Herausdrücken des Werkzeuges aus diesem den bei Strangpressen
ohnehin vorhandenen Lochstempel benutzen kann.
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Die Erfindung beseht ferner in einer Vorrichtung an Strangpressen,
die zur Durchführung dieses Verfahrens dient, und kennzeichnet sich durch einen
Tragkörper, dessen im Bereich des Werkstoffstromes liegende Teile sich unmittelbar
vor der Schweißzone zur Matrize hin verjüngen und -dessen Form ein wesentliches
Abweichen des Werkstoffstromes, von der Pressenachse bis zum Eintritt in die Matrize
vermeidet, durch mindestens einen im Preßstempel axial beweglichen Stößel, eine
zwischen Preßstempel und zu pressendem Block angeordnete Preßscheibe, die eine für
den oder die Stößel als, Führung .dienende, durchgehende zentrische Bohrung aufweist,
-in welcher ein sie währenddes Preßvorganges verschließender Stopfen angeordnet
ist, der mittels des oder der nach beendetem Preßhub in Preßrichtung vorstoßenden
Stößel .durch den Blockrest hindurch gegen die Stirnfläche des aus dem Bereich des
Preßzylinders axial ausfahrbaren Tragkörpers drückbar ist.
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Der Blockrest haftet bei genügender Länge in der Zylinderwandung:
Um die Länge des Blockrestes kurz halten zu können, ist es zweckmäßig, im Abstand
von seiner Austrittsöffnung an .der Innenwandung des Preßzylinders Ringnuten oder
andere Vertiefungen in der Zylinderwand anzuordnen, die zum Festhalten des Blockrestes
bis zum Beginn des. Ausstoßhubes des Preß-stempels dienen.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn zum Durchstoßen des Blockrestes und,
Herausdrücken des Tragkörpers aus,dem Bereich,des den Blockrest haltenden Preßzylinders,
(der bei S.trangpressen vorhandene Lochstempel verwendet wird.
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Von besonderem Vorteil ist die Erfindung für solche Werkzeuge, bei
welchen die Dorne nur einseitig mit dem Tragkörper verbunden sind und daher im wesentlichen
parallel zur Pressenachse geführte Werkstoffstrom bezüglich jedes Rohres nur an
einer Stelle des Umfanges unterbrochen wird. Bei solchen nicht zum Stande der Technik
gehörenden Werkzeugen. können die Dorne am freien Ende von auslegerartigen Rippen
des Tragkörpers. angeordnet sein, während die Rippen bei großer axialer Höhe eine
Breite erhalten, die nicht wesentlich größer, :sondern vorteilhaft gleich groß oder
kleiner als (der Dorrndurchmesser ist und an der der Matrize zugekehrten Seite vorzugsweise
schneiderartig verjüngt sind. Dabei ist es wiederum am zweckmäßigsten, wenn der
Tragkörper aus einem .gleichachsig zum Preßzylinder angeordneten zylindrischen oder
ringförmigen Körper gebildet, ist, auf dessen Umfang die die Dorne tragenden radialen
Rippen, vorzugsweise in ,gleichmäßigen Abständen, angeord net sind, so daß die Haltepunkte
der Dorne auf einem zum Preßzylinder konzentrischen Kreis liegen. Selbstverständlich
können auch zwei oder mehrere Tragkörper dieser Art konzentrisch zueinander angeordnet
sein.
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Bei Werkzeugen., die auf .diesem Prinzip beruhen, wird der Metallstrom
für jedes Rohr ohne nennenswerte Ablenkung oder Wirbelbildung und im wesentlichen
in axialer Richtung in den freien Matrizenquerschnitt eingeführt, und ,dadurch gleichzeitig-
das- Herauslösen Idas, Werkzeuges aus lern Blockrest durch axiale Verschiebung wesentlich
erleichtert,
weil ,eine Verklammerung des, Werkstoffes mit dem Werkzeug weitmöglichst vermieden
wird. Eine Verringerung des Kraftaufwandes für das Herauslösen wird auch durch .die
vorzugsweise schneidenartige Verjüngung der der Matrize zugekehrten Seite der die
Dorne tragenden Rippen bewirkt, ferner durch,die Verjüngung von Rippen, Tragkörpern
und der Dorne nach rückwärts.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. i und -- zeigen schematisch eine Strangpresse in zwei Arbeitsstellungen;
Fig. 3 zeigt einen Teil der Presse nach den Fig. i und 2 in senkrechtem Längsschnitt,
und zwar in größerem Maßstab; Fig. q. bis 8 veranschaulichen ,das Pressen von Rohren
in verschiedenen Arbeitsphasen; Fig. 9 und io zeigen eine Werkzeugausführung in
Draufsicht und Längsschnitt-; Fig. i i und 12 zeigen eine weitere Werkzeugaushildun
g.
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Bei der in den Fig. i. bis 3 dargestellten Strangpresse bedeuten:
i den Preßzylinder oder Rezipienten, 2- die Matrize, 2a ,den Matrizenhalter, mit
welchem der mit den Dornen versehene Tragkörper 3 verbunden ist, q. den Preßkolben
und 5 den zu verarbeitenden Metallblock. Der Matrizenhalter 2" ist durch das Keilschloß
6 gegen den Zylinder i anpreßbar (Fig. :i. und 3) und kann nach Lösen des Keiles
ausgefahren werden (Fig. 2). In dem Preßkolben q. ist ein Stößel oder Lochstempel
7 axial verschieblich :geführt. Zwischen dem Kolben q. und dem Metallblock 5 ist
eine Preßscheibe 8 angeordnet, welche eine Führungsbohrung für den Lochstempel 7
besitzt. Die Führungsbohrung ist durch den Stopfen 9 während. des Preßvorg,anges
verschließbar.
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Wie aus Fig. ihervorgeht, wird,der Block 5 vor den Zylinder i gebracht
und durch den Kolben in den Zylinder eingeschoben. Fig. q. läßt erkennen., daß der
Block im Durchmesser etwas kleiner als der Zylinder ist. Auf der Stirnseite des
Tragkörpers 3 ist ein Druckstück io quer verschieblich befestigt, welches sich in
.der ersten Phase des Preßvorganges (Fig. 5) in .den Block hineindrückt. In dieser
Phase tritt ein Aufweinten des Blockes ein, so daß das Material den Zylinder in
seiner ges:am,ten radialen Erstreckung schließend ausfüllt. Dabei entstehen in radialer
Richtung verlaufende Schubkräfte, die von dem verschieblich angeordneten Druckstück
io aufgenommen, also von dem eigentlichen Werkzeug ferngehalten werden. Der Stopfen
9 ist im vorderen Teildicker bemessen und stützt sich mit einer Schulter gegen die
Preßscheibe ab. Er kann dadurch nicht zurückgedrückt werden und. verhindert so das
Eindringen von Metall in die Führungsbohrung i i.
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Fig. 6 zeigt das Pressen der Rohre 12. Das Metall des Blockes 5 wird
an :dem Tragkörper 3 vorbei durch den zwischen den Dornen 13 und den in -der Matrize
2 angeordneten Einsatzbüchsen. 14 verbleibenden freien Durchgangsquerschnitt hindurchgepreßt
und, bildet die Rohre 12. Sobald (der Kolben q., 8 ,die strichpunktierte Stellung
erreicht hat, ist der PreBvorgang beendet. Zwischen dem Stopfen 9 und dem Druckstück
io befindet sich dann noch eine tdünne Metallschicht 15. Nunmehr wird das Keilschloß
6 (Fig. i und 3) herausgezogen und .der Stößel oder Lochstempel 7 vorgedrückt. Wie
Fig.7 zeigt, drückt dieser den Stopfen 9 durch den Blockrest hindurch gegen die
Stirnfläche des Tragkörpers 3 bzw. des Druckstückes uo. Hierdurch werden sowohl
der Matrizenhalter 2a von .dem Zylinder abgedrückt als auch die Dorne 13 mitsamt
.dem Tragkörper 3 aus dem Blockrest 5a herausgeschoben. Die Rohre 12 reißen bei
idiesem Vorgang von dem Blockrest 511 ab. Der Blockrest selbst haftet in der Zylinderwand.
Die Haftung wird verstärkt durch Ringnuten 16 oder andere Vertiefungen in der Zylinderwand,
was dazu führt, daß man die Länge des Blockrestes kurz halten kann.
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Fig. 8 zeigt, wie der Blockrest 5,1 durch den Kolben q., 8 aus dem
Zylinder i ausgestoßen wird. Hiernach werden Kolben q. und Lochstempel 7 in die
Ausgangsstellung zurückgezogen und ider Matrizenhalter 2a wieder mit dem Zylinder
ii verspannt, wie dies in Fig. i dargestellt ist. Nunmehr kann nach dem Einführen
eines neuen Metallblocks 5 der Preßvorgang wiederholt werden.
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Wie besonders Fig.9 und io zeigen, ist der Tragkörper 3 in der Grundform
zylindrisch ausgebildet und nach dem hinteren Ende hin in geringem Maße keilig verjüngt.
Auf seinem Umfang sind die Dorne 13 in gleichmäßigen Abständen verteilt und auslegerartig
an radial gerichteten Rippen 17 befestigt. Die Rippen. 17 und die Dorne 13 sind
gleichfalls nach hinten hin in geringem Maße keilig verjüngt ausgebildet. Die Rippen
sind an dem vorderen Ende 18 keilig zuge.schärft oder abgerundet und enden in kleinem
Abstand über der Matrizenöffnung. Die Breite b der Rippe entspricht etwa dem Durchmesser
des- Dornes 13; man kann sie auch etwas größer bemessen. Vorteilhafter ist
es jedoch, insbesondere bei Dornen mit großerem Durchmesser, die Breite b der Rippe
geringer als den Dorndurchmesser zu bemessen. In der Höhe h ist die Rippe wesentlich
größer als, der Dorndurchmesser. Ferner ist der Abstand c zwischen idem Dorn '13
und- der Seitenwand i9 des Tragkörpers erheblich größer als die Wandstärke des.
Rohres, und zwar wird dieser Abstand so gewählt, daß ein ausreichender Zufluß von
Werkstoff im Bereich unterhalb der Rippe sicher erreicht wird; andererseits: wird
man aber bestrebt bleiben, die frei tragende Länge dieser auslegerartig gebildeten
Rippe möglichst kurz zu halten. In vüelen Fällen ist es zweckmäßig, wenn der Abstand
c ein Mehrfaches, z. B. das Vier- biss. Sechsfache der Wandstärke des Rohres beträgt.
Das untere freie Ende des Dornes 13 ist nur kurz bemessen und reicht ein wenig in
die Matrizenbüchse 14 hinein. Der Traj<örper ist axial zum Zylinder i angeordnet
und andern Matrizenhalter 211 befestigt, so daß auch die Mitten der Dorne i3 auf
einem
konzentrisch zur Zylinderachse liegenden Kreis angeordnet
sind.
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Fig. g zeigt, daß man bei dieser auslegerartigen Anordnung .der Dorne
eine Vielzahl derselben an einem Tragkörper 3 anbringen kann. Insgesamt bilden Tragkörper
und Dorne einen Werkzeugteil von gedrungener, kräftiger Bauart bei geringem Raumbedarf,
der zur Aufnahme hoher Drücke geeignet ist und gute Standfestigkeit besitzt.
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Beim Pressen gelangt .das Metall ohne nennenswerte Ablenkung und damit
ohne großen Fließwiderstand in den gesamten freien Matrizenquerschnitt, wobei der
Metallstrom bei jedem Rohr nur an einer Stelle durch die Rippe 17 getrennt wird.
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Bei dem vorstehend beschriebenen: Herausdrücken des Werkzeuges aus
dem Blockrest 5a schiebt such nach dem Abreißen der Rohre i2 von dem Blockrest der
einzige unterhalb jeder Rippe 17 befindliche Teil dets Blockrestes an den Schrägflächen
der Rippen auseinander und. gibt das Werkzeug frei.
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Bei dem Werkzeug nach den Fig. i i und 12 ist der Dorn an der Unterseite
eines kreuzförmigen Tragkörpers 3a angeordnet. Dieses, Werkzeug ist wegen der mehrfachen
Teilung des Metallstromes nicht so günstig wie die vorbeschniebenen Ausführungsformen.
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Das. Herauslösen dos Werzeuges aus dem Blockrest kann aber ebenfalls
nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip, also insbesondere mittels des -Lochstempels
der Presse, erfolgen, wobei sich nach dem Abreißen der Rohre 12 im Bereich der Matrize
das Metall des Blockrestes vom. dem Kreuz des Tragkörpers ablöst. Es. ist natürlich
auch möglich, den Tragkörper nach dem Prinzip der Fig. i i und 12 für die Anbringung
von zwei oder mehreren Dornen abzuändern. Man kann !ein solches Werkzeug mit einem
oder mehreren Dornen einzeln oder zu mehreren in einem Matrizenhalter befestigen.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Stößel 7 unmittelbar gegen den Kopf des.
Tragkörpers 3 zur Anlage gebracht wird, so daß das gesamte Werkzeug aus dem Blockrest
herausgedrückt bzw. -geschoben wird. Es ist auch möglich, den Stößeldruck auf den
Matrizenhalter auszuüben und so das. Werkzeug aus dem Blockrest- herauszuschieben.
In diesem Fall ist es aber erforderlich, den Tragkörper für den Dorn mit ,dem Matrizenhalter
fest, aber lösbar zu verbinden.
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Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung eignen sich nicht
nur zur Herstellung runder Rohre, sondern auch von Profilen, insbesondere Hohl-
und Schlitzprofilen. Das Verfahren ist in erster Linie für Metallrohre, z. B. aus
Leichtmetall, bestimmt, ist aber auch für Rohre aus Stahl oder Kunstpreßstoffen
od. dgl. :geeignet. Besonders zweckmäßig ist das Verfahren für die Herstellung dünnwandiger
Rohre, z. B. von Rohren aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen mit einer lichten
Weite von z. B. Uo bis 36 mm bei Wandstärken- von z. B. i bis 3 mm. Durch das Verfahren
nach der Erfindung ist_ es. möglich, eine einwandfreie Heräuislösung des Werkzeuges
aus dem Blockrest auch bei Werkzeugen zu erzielen, welche z. B. für die gleichzeitige
Herstellung von 36 und mehr Rohren aus Duralumin. von- z. B. 15 mm lichtem Durchmesser
und einer Wandstärke von z. B. 1,5 mm ausgebildet: sind.