EP3801940B1

EP3801940B1 - Anlage zur herstellung von blechtafeln oder hohlkammerplatten aus strangpressprofilen

Info

Publication number: EP3801940B1
Application number: EP19736292.4A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Bruhnke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: DE102018004387A1; WO2019228579A1; JP7425752B2; EP3801940A1; CA3106737A1; US11596992B2; CN215998117U; JP2021525653A; US20210291246A1; KR102686413B1; KR20210018335A; DE102018004387B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Blechtafeln aus runden oder annähernd runden dünnwandigen Strangpressprofilen oder Hohlkammerplatten, welche insbesondere aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen hergestellt werden, mittels einer Strangpreßanlage. Als Hohlkammerplatten werden plattenförmige Strangpressprofile mit an gegenüberliegenden Profilwänden angebundenen Innenstegen und mindestens zwei zueinander benachbarten einen gemeinsamen Innensteg aufweisenden Hohlkammern bezeichnet, die auch als Steg- oder Doppelstegplatten benannt werden.
Allgemein bekannt ist das Herstellen von Blechen durch ein Gießen von flüssiger Legierung zwischen zwei Walzen und anschließenden zahlreichen Walz- und Wärmebehandlungsprozessen. Aufgrund der großen Anzahl von Walzstichen vom Grobzum Feinblech ist dieses Verfahren sehr kostenintensiv. Die Schritte sind notwendig, um aus einem Gußgefüge ein umformbares Knetgefüge zu erzielen. Die hohe Anzahl von Walzstichen ist kostenintensiv.
Die DE 43 33 500 C2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines im Querschnitt gestuften und ein Vollprofil aufweisenden Bleches mit unterschiedlichen Wandstärken, bei dem zunächst ein Halbzeug hergestellt wird, dessen Querschnitt zu dem Querschnitt des Bleches in Dickenrichtung ähnlich ist, und bei welchem aus dem Halbzeug ein Blech gewalzt wird, wobei für die Herstellung des Halbzeuges ein Hohlprofil mit am Umfang verteilten, dem gewünschten Wanddickenverlauf des Halbzeuges entsprechendem Wanddickenverlauf stranggepreßt wird, und dabei das Hohlprofil entlang einer Mantellinie aufgetrennt und zu dem Halbzeug umgeformt wird. Weiterhin werden dabei zwei Komplementär-Profile aufeinandergelegt, wobei zumindest eine der profilierten Berührungsseiten der Komplementär-Profile mit einem Trennmittel versehen wird, und die beiden Komplementär-Profile gleichzeitig mit zylindrischen, das heißt ungestuften Walzen ausgewalzt werden. Vor dem Walzen werden die beiden Komplementär-Profile an zwei gegenüberliegenden Mantellinien getrennt.
Mit diesem Verfahren werden jeweils zwei Teile hergestellt. Der Fertigungsablauf ist diskontinuierlich und es können nur relativ schmale Teile hergestellt werden. Ein Nachteil ist weiterhin, daß auf Grund der Fertigung des mit zwei unterschiedlichen Wandstärken ausgeführten Halbzeuges sowie einer gestufte Walzenanordnung der Fertigungsprozeß relativ aufwendig ist.
Aus der DE 10 2008 048 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Blechformteilen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Das Verfahren umfaßt die Schritte - Strangpressen oder Stranggießen eines rohrförmigen Körpers, - Aufschneiden des rohförmigen Körpers in seiner Längsrichtung, - Aufweiten des rohrförmigen Körpers zu einem flächigen Körper, -Ausfertigen des flächigen Körpers zum zeichnungsgerechten Bauteil mittels an sich bekannter Fertigungstechnologien. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Verkettung von einer Schmelzeinheit, einer Stranggieß- oder Strangpreßeinheit, einer Längsschneideinrichtung, einem Walzgerüst, einer oder mehreren Umformeinheiten.
Aus der DE 10 2007 002 322 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Blechen oder Blechteilen aus Leichtmetall, vorzugsweise Magnesium, bekannt, wobei in einem oder mehreren vorgehenden Verfahrensschritten ein Strangpreßprofil in einer offenen Struktur bzw. einer geschlossenen Struktur mit anschließendem Aufschlitzen zu einer offenen Struktur hergestellt wird und dieses anschließend in einem oder mehreren Schritten einem Richtwalzen und Richtbiegen über mehrere Walz- und Biegestufen unterworfen wird.
Die GB 2469 549 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Stützstruktur, vorzugsweise einer Stützstruktur für einen Fahrzeugssitz mit mindestens einer Sitzschale für das Sitzteil oder / und die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, mit den Verfahrensschritten Erzeugen eines metallischen Halbzeuges und Umformen desselben zu einem im Wesentlichen ebenen Blech, Abtrennen eines Blechteils von dem Blech und Verformen des Blechteils, wobei das Erzeugen des metallischen Halbzeugs durch Strangpressen erfolgt.
Die US 2,681,764 A beschreibt eine Vorrichtung zum Extrudieren von breiten Blechen, umfassend ein Matrizenelement mit einem Basisabschnitt in Form eines länglichen U-förmigen Schlitzes zur Herstellung eines Profils in U-Form, das anschließend abgeflacht wird.
Die US 1, 133,903 A beschreibt die Umwandlung von Metallrohren in flache Streifen durch Auftrennen der Rohre in Längsrichtung und Aufweiten mittels einer Doppelflugschar und anschließendes Walzen.
Die US 3,002,255 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichen Metallbändern und dergleichen. Die Herstellung erfolgt durch ein aufeinanderfolgendes Extrudieren einer Mehrzahl von Blöcken in einer anderen als flachen Form, schrittweise Abflachung im Anschluss an die Extrusion und Halten der Form unter Spannung während des Einebnungsschrittes und Aufwickeln der zuvor abgeflachten Streifen während jedes Extrusionsschrittes.
Die GB 556 061 A beschreibt eine Verbesserung bei der Herstellung von Eisen- und Stahlblechen aus Rohren, die kontinuierlich durch Gießen hergestellt werden. Nach Verlassen der Matrize der Strangpresse werden diese längs aufgeschnitten und mittels Formwalzen aufgeweitet und geglättet.
Die US 5,829,298 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Metallbändern, wobei ein Werkstück einem Stempel zur Bildung eines Rohres mit kreisförmigem Querschnitt und einen darin ausgebildeten Schlitz zugeführt wird und das Rohr durch Nachaußenbiegen in gegenüberliegende Richtungen im Schlitzbereich geöffnet und abgeflacht wird.
Die EP 2 996 825 B1 beschreibt ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Blechtafeln aus strangförmigen Profilen geringer Dicke, insbesondere aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen, wobei das aus der Strangspressmatrize austretende Strangpressprofil zu einer Blechtafel umgeformt wird. Die Anlage besteht aus einer Strangpresse mit einer das Strangspressprofil erzeugenden Matrize und einer sich an die Matrize anschließenden Verformungseinheit, wobei die Verformungseinheit aus einer Trenneinheit zum Abtrennen des Strangpressprofils entsprechend der Länge der herzustellenden Blechtafel, einer Aufbiegeeinheit zum u-förmigen Aufbiegen des Profils und einer Aufrolleinheit zum Aufrollen des u-förmigen Profils zu einer Blechtafel.
Die WO2014/187442 A1 , welche die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, beschreibt ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Blechtafeln aus strangförmigen Profilen geringer Dicke, welche insbesondere aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen hergestellt werden, mittels einer Strangpreßanlage. Das aus dem Strangpreßwerkzeug einer Strangpresse austretende offene oder geschlossene Strangpreßprofil wird zu einem ebenen Blech verformt und anschließend einer definierten Verformung durch Recken unterworfen. Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einer Strangpresse mit einer das Strangpreßprofil erzeugender Matrize und einer sich an die Matrize anschließende Verformungseinheit, wobei die Verformungseinheit aus einer Trenneinheit, einer Aufbiegeeinheit und einer Aufrolleinheit gebildet wird.
Die DE 10 2015 118 099 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils aus einer Leichtmetalllegierung, welches die Schritte - Extrudieren eines Profils mit im Querschnitt mindestens zwei voneinander verschiedenen Wandstärken, - abschnittsweises Walzen des extrudierten Profils, - Ablängen des extrudierten und abschnittsweise gewalzten Profils zu einem Halbzeug und - Umformen, insbesondere Pressumformen des Halbzeuges zu einem Kraftfahrzeugbauteils.
Die WO2016/012009 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils aus extrudiertem Aluminiumprofil durch die Verfahrensschritte - Extrudieren eines Leichtmetall zu einem Profil mit unebenen Profilquerschnitt, - Ablängen des Profils zu Profilstücken, - Verbreitern der Profilstücke, - Umformen des abgeflachten Profilstückes zu einem dreidimensional geformten Blechbauteils mit Bereichen unterschiedlicher Profildicke (Wandstärke).
Die DE 10 2014 008 646 B3 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von geschlossenen ringförmigen Konstruktionsbauteilen aus Leichtmetall, sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, wobei das aus der Strangpresse austretende Profil mittels eines oder mehrerer Führungswerkzeuge zu einer Helixform geformt wird.
Die EP 1 063 443 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bremsbelags, bei dem auf eine Trägerplatte eine bestimmte Menge an Reibmaterial aufdosiert und unter Zeit- und Temperatursteuerung mit einem vorgegebenen Druck verpresst wird.
Die DE 18 04 666 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Ausziehen und Richten eines Strangs für bogenförmige Metallstranggußanlagen. Die Erfindung bezieht sich auf das Hüttenwesen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass eine Anlage zur Herstellung von Blechtafeln aus runden oder annähernd runden dünnwandigen Strangpressprofilen oder Hohlkammerplatten, insbesondere aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen, anzugeben, wobei das aus einem Strangpreßwerkzeug austretende, vorzugsweise offene Strangpressprofil zu einer Blechtafel oder einer Hohlkammerplatte aufgeweitet wird und der Aufweitprozeß vom Strangpressprozess entkoppelt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die angegebene Ausführung der im Anspruch 1 genannten kennzeichnenden Merkmale gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gegeben.
Das aus dem Strangpreßwerkzeug einer Strangpresse austretende offene Strangpressprofil wird entsprechend der Länge der herzustellenden Blechtafel oder der Hohlkammerplatte abgetrennt, der Längsspalt des offenen Strangpressprofils erweitert, vorzugsweise zu einem annähernd u-förmigen Profil, und anschließend in eine Aufweiteinheit überführt, in der es zu einem ebenen Blech oder Platte aufgeweitet wird und anschließend in einer Stapeleinheit abgelegt wird. Die Anlage weist zwei Aufweiteinheiten auf, die parallel zur Strangpressrichtung angeordnet sind. Hergestellt werden Blechtafeln mit einer Dicke < 5,0 mm, vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich < 2,5 mm, insbesondere von 1,0 bis 1,5 mm oder Hohlkammerplatten.
In einem ersten Schritt wird das aus der Matrize austretende Strangpressprofil entsprechend der Länge der herzustellenden Blechtafel abgetrennt und in einem zweiten Schritt wird der Längsspalt des offenen Strangpressprofils erweitert, vorzugsweise zu einem annähernd u-förmigen Profil. In dem sich anschließenden dritten Schritt wird das u-förmige Profil in eine Aufweiteinheit verbracht und mittels Klemmeinrichtungen an den Längsseiten des u-förmigen Profils erfaßt und mittels der nach außen fahrenden Klemmeinrichtungen zu einer Blechtafel oder Hohlkammerplatte verformt.
Die Verformung des offenen Strangpressprofils zu einer Blechtafel oder Hohlkammerplatte kann auch alternativ durch mindestens ein Rollenpaar, das in das offene Strangpressprofil eingefahren wird und durch Bewegen der einzelnen Rollen jeweils in Richtung der längsseitigen Randbereiche, erfolgen.
Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Aufweiteinheit besteht darin, daß die aus einer Kombination aus Greifelementen und aus zwei beweglichen in das u-förmige Profil einfahrbare Rollen gebildet wird. Zum Schutz der Oberfläche der herzustellenden Blechtafel können die Rollen mit einer hitzebeständigen elastischen Oberflächenbeschichtung versehen werden. Die Rollen, die hierbei zum Einsatz kommen, sind so ausgebildet, daß sie keine Oberflächenbeschädigungen verursachen.
Eine Möglichkeit zum Aufweiten eines offenen Strangpressprofils zu einer Blechtafel oder einer ebenen Hohlkammerplatte besteht darin, das offene Strangpressprofil mittels einer 3-Walzen-Einheit zu einer Blechtafel oder einer Hohlkammerplatte umzuformen.
Die 3-Walzen-Einheit der Aufweiteinheit besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Oberwalzen und einer in Längsrichtung zu den Oberwalzen verstellbaren Unterwalzen. Für den Transport des Profils durch die 3-Walzen-Einheit ist eine Vorschubeinheit, vorzugsweise bestehend aus einem Walzenpaar, vorgesehen.
Eine weitere Möglichkeit zum Aufweiten des offenen Strangpressprofils besteht darin, dass das Profil mit seiner Öffnung nach oben in die Aufweiteinheit eingesetzt wird und anschließend die 3-Walzen-Einheit eingefahren wird, wobei die Oberwalzen im Inneren des Profils und die Unterwalze außerhalb des Profils vorgesehen sind. Durch Bewegen der 3-Walzen-Einheit nach links und rechts wird das Profil zu einer Blechtafel oder einer Hohlkammerplatte aufgeweitet.
Die Verformung zur Blechtafel oder Hohlkammerplatte erfolgt vorzugsweise in einem Temperaturbereich oberhalb 200°C und in einer trockenen, vorzugsweise einer inerten, Atmosphäre.
Die Anlage zur Herstellung einer Blechtafel aus einem Strangpressprofil besteht im Wesentlichen aus einem Ofen zur Erwärmung der Strangpressbolzen auf Strangpresstemperatur, einer Strangpresse mit Matrize zum Strangpressen eines in Längsrichtung offenen Hohlprofils, einer Trenneinrichtung zum Ablängen des Strangpressprofils und einer Aufbiegeeinheit. Parallel zu dieser Aufbiegeeinheit sind Aufweiteinheiten und eine sich daran anschließende Stapeleinheit vorgesehen.
Zur Kalibrierung der aufgeweiteten Blechtafeln oder Hohlkammerplatten kann zwischen der Aufweiteinheit und der Stapeleinheit eine Kalibrier- und Prägeeinheit vorgesehen werden, bei der die Blechtafel zwischen zwei beheizte Prägeplatten warm geprägt, also geebnet wird. Die Kalibrier- und Prägeeinheit kann in Form einer einfachen Hydraulikpresse ausgeführt sein.
Das Ablegen der Blechtafeln in der Stapeleinheit erfolgt vorzugsweise durch einen Roboter, der mit seinen Saugnäpfen die Blechtafel oder Hohlkammerplatten entweder aus der Aufweit- oder der Kalibrier- und Prägeeinheit aufnimmt und in der Stapeleinheit ablegt.
Als Trenneinrichtungen zum Ablängen des Strangpressprofils entsprechend der Länge der Blechtafel können spanende oder nichtspanende Einrichtungen angewandt werden. Als spanende Trenneinrichtungen können beispielsweise Sägen zum Einsatz kommen, während als nichtspanende Trenneinrichtungen umflaufende Strahldüsen, Laserschneideinrichtungen oder das Keil- oder Beißschneiden zum Einsatz kommen.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den übrigen Unteransprüchen und aus dem nachfolgend prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel ersichtlich.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher beschrieben werden. Es zeigen

Fig. 1: - prinzigmäßiger Aufbau der Anlage
Fig. 2: - Ausschnitt aus der Anlage
Fig. 3 a - b: - Ablängen des Hohlprofils
Fig. 4: - Schnitt A-A
Fig. 5, 5 a-c: - Aufweitvorgang des u-förmigen Profils
Fig. 6: - u-förmiges Mehrkammerprofil
Fig. 7: - Kalibrier- und Prägeeinheit
Fig. 8: - Ausführungsform einer Aufweiteinheit
Fig. 9: - Ablauf des Herstellungsprozesses

Die Figur 1 zeigt den prinzipmäßigen Aufbau der Anlage zur Herstellung von Blechtafeln aus Strangpressprofilen. Die Anlage besteht im wesentlichen aus einer Strangpresse 1 zur Herstellung eines Strangpressprofils 7 mit einem vorgeschalteten Ofen 2 zur Erwärmung des Strangpressbolzens 8 auf Strangpresstemperatur, einer Aufbiegeeinheit 4, die in Strangpressrichtung nach der Strangpresse 1 angeordnet ist, einer Trenneinrichtung 6 zum Ablängen des Strangpressprofils 7 - im nachfolgenden als Hohlprofil 7 bezeichnet -, und zwei parallel zur Strangpressrichtung angeordneten Aufweiteinheit 3 mit nachfolgender Stapeleinheit 5.
Alle Einrichtungen der Anlage sind miteinander verkettet, wobei die Übergabe des u-förmigen Profils 7 an die Aufweiteinheit 3 sowie des aufgeweiteten Profils 7 an die Stapeleinheit 5 und gegebenenfalls an die zwischengeschaltete Kalibrier- und Prägeeinheit durch Handhabungseinrichtungen, vorzugsweise durch Industrieroboter, erfolgt. Dazu sind die Handhabungseinrichtungen mit mechanischen oder pneumatischen Greifsystemen versehen.
Die Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Anlage zur Herstellung von Blechtafeln aus stranggepressten Profilen 7. Der im Ofen 2 auf Strangpresstemperatur zwischen 200 und 520°C, vorzugsweise auf 470°C, erwärmte Strangpressbolzen 8 wird in den Rezipienten 10 der Strangpresse 1 eingesetzt und durch Druckbeaufschlagung durch die Matrize 9 zu einem offenen Profil 7, d. h. das Profil 7 ist in Längsrichtung geschlitzt, ausgepresst. Die Figur 4 zeigt einen Schnitt A-A durch das ausgepresste Profil 7.
Nach dem Auspressen einer vorbestimmten Länge des Profils 7 wird die Strangpresse gestoppt und das Profil 7 durch die Trenneinrichtung 6 entsprechend der Länge der herzustellenden Blechtafel abgelängt. Die Figur 3a zeigt eine Variante der Trenneinrichtung 6 zum Ablängen des offenen Profils 7. Das Ablängen des Hohlprofils 7 vom Strangpressstrang erfolgt durch eine Keilschneideinrichtung 14, bei der ein oder mehrere Keilschneidräder 14 umlaufend das Profil 7 vom Strang abtrennen. Das oder die Keilschneidräder trennen das Material, das auf einer Unterlage liegt und durch Zubewegen der keilförmigen Schneiden auseinandergedrückt wird. Die Unterlage wird durch Verlängerung des Lochdorns 12 gebildet.
Eine weitere Variante des Ablängens des Hohlprofils 7 vom Strang ist in Figur 3b dargestellt. Auf der Außenseite des Profils 7 liegt ein ringförmiges Gegenlager an. In das Innere wird die Keilschneideinrichtung 14 eingefahren. Am Ende sind zwei gegenüberliegende, hydraulisch verfahrbare Keilschneidräder angeordnet und trennen bei gleichzeitiger rotativer Bewegung das Material. Die Druckbeaufschlagung und die Rotation der Keilschneideinrichtung 14 erfolgt durch die Antriebs- und Hydraulikeinrichtung 15.
Das Keil- oder Beißschneiden hat den Vorteil, dass es als spanloses Trennverfahren keine Späne oder Splitter bildet, die sonst aufwendig im Schnittbereich von der Oberfläche entfernt werden müssten.
Nach dem Ablängen des Profils 7 wird dieses in Strangpresseinrichtung freigefahren, d. h. das in Längsrichtung geschlitzte und auf die Winkelschienen 11 der Aufbiegeeinheit 4 aufgesetzte Profil 7 wird aus dem Bereich der Trenneinrichtung 6 herausgefahren. Anschließend erfolgt das Aufbiegen des Profils 7 in u-Form (Figur 5) durch Auseinanderfahren der Winkelschienen 11.
Das u-förmig aufgebogene Profil 7 wird mittels einer nicht näher dargestellten Handhabungseinrichtung erfaßt und in die Aufweiteinheit 3 verbracht. Hier wird das u-förmige Profil 7 vollständig aufgeweitet. Dazu wird das Profil 7 mit seinen Längsseiten in die drehbar gelagerten Klemmeinheiten 16 eingesetzt, wobei das Profil 7 durch Auseinanderfahren der Klemmeinheiten 16 zu einem ebenen Blech verformt wird. Die Figuren 5 a bis 5 c zeigen die einzelnen Abschnitte der Aufweitung des Profils 7 zu einer ebenen Blechtafel 19.
Das in die Klemmeinheiten 14 der Aufweiteinheit 3 eingesetzte u-förmig aufgebogene Profil 7 wird durch die Klemmschiene 18 in der Klemmeinheit 16 geklemmt. Die Klemmung erfolgt durch Druckbeaufschlagung der Klemmschiene 18. Dazu sind entlang der äußeren Seite der Klemmschienen über deren Länge mindestens zwei Hydraulikzylinder 17 angeordnet.
Durch Auffahren der Klemmeinheiten 16 wird das u-förmige Profil 7 zu einer ebenen Blechtafel 19 (Figur 5 c) aufgeweitet. Anschließend wird die Blechtafel 19 durch eine Handhabungseinrichtung, vorzugsweise mittels Sauggreifer, erfaßt und in der Stapeleinheit 5 abgelegt.
Sofern die Blechtafeln 19 nach dem Aufweitvorgang noch Unebenheiten aufweisen, werden diese vor dem Ablegen in der Stapeleinheit 5 an eine Kalibrier- oder Prägeeinheit übergeben. Dazu wird die Blechtafel 19 an der Querseite gespannt und mittels Linearantrieb in die Kalibrier- und Prägestation eingefahren. In der Kalibrier- und Prägeeinheit wird die Blechtafel 19 warm geprägt, wodurch eventuell vorhandene Unebenheiten beseitigt werden.
Die Kalibrier- und Prägeeinheit wird durch zwei zueinander verfahrbare beheizte Prägeplatten 24 gebildet, wobei die Prägeplatten 24 durch eine einfache Hydraulikpresse auf- und zugefahren werden können.
Nach dem Kalibrier- und Prägeprozess wird die Blechtafel durch eine Handhabungseinrichtung mit Sauggreifer aufgenommen und in die Stapeleinheit 5 abgelegt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Herstellung von Hohlkammerplatten 20 beschrieben. Die Figur 6 zeigt das mittels der Strangpresse 1 hergestellte Strangpressprofil 7, das die Grundlage für eine Hohlkammplatte 20 bildet.
Das Strangpressprofil 7 ist derart ausgebildet, dass es nach dem Aufweiten die Form einer ebenen Hohlkammerplatte 20 einnimmt. Die Unterseite 22 der Hohlkammplatte 20 ist das Strangpressprofil 7 derart ausgebildet, dass die Abschnitte von Unterseite 22 und Oberseite 21 zwischen den Innenstegen 23 die gleiche Länge aufweisen, wodurch die Abschnitte der Unterseite 22 zwischen den Innenstegen 23 bogenförmig ausgebildet sind. Nach dem Aufweitvorgang weisen dann die Abschnitte zwischen den Innenstegen 23 auf der Unterseite 22 und der Oberseite 21 die gleiche Länge auf.
Das in einem ersten Schritt aus der Matrize der Strangpresse 1 austretende Strangpressprofil 7 wird entsprechend der herzustellenden Hohlkammerplatte 20 abgetrennt. Als Trenneinrichtung 6 kommt hier vorzugsweise eine spanende Trenneinrichtung, z. B. eine Säge, zum Einsatz. Diese ist mit einer Absaugung für die Späne verbunden.
Anschließend wird das Strangpressprofil 7 mittels der Aufbiegeeinheit 4 zu einem u-förmigen Profil 7 aufgebogen und weiter in eine Aufweiteinheit 3 verbracht. Das Aufbiegen zu einem u-förmigen Profil 7 erfolgt durch Auseinanderfahren der Winkelschienen 11 der Aufbiegeeinheit 4.
In der Aufweiteinheit 3 wird das u-förmige Profil 7 zu einer ebenen Hohlkammerplatte 20 aufgeweitet. Nach dem Aufweitvorgang wird die Hohlkammerplatte 20 in eine Kalibrier- und Prägeeinheit verbracht.
Die Kalibrier- und Prägeeinheit ist schematisch in Figur 7 dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus zwei zueinander verfahrbaren beheizten Prägeplatten 24 zwischen denen während des Kalibrier- und Prägevorgangs die Hohlkammerplatte 20 angeordnet ist. Dadurch werden die Hohlkammplatten 20 auf ein einheitliches Maß bezüglich des Abstandes zwischen Ober- und Unterseite 21, 22 gebracht und gleichzeitig auch gerichtet.
Die Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Aufweiteinheit. Diese besteht im Wesentlichen aus einer 3-Walzeneinheit 25, die zwei Oberwalzen 26 und eine in Richtung Oberwalzen 26 verfahrbare Unterwalze 27. Vor der 3-Walzen-Einheit 25 ist ein Walzenpaar 28 angeordnet, mit deren Hilfe das Profil 7 in die 3-Walzen-Einheit 25 und durch diese transportiert wird.
Nach Erfassen der Längsseite (vordere Kante) des Profils 7 durch das Walzenpaar 28 wird diese in Richtung der 3-Walzen-Einheit geschoben. Wenn die vordere Kante des Profils 7 die zweite Oberwalze 26 erreicht, wird die Unterwalze 27 in Richtung der Oberwalzen 26 verfahren. Mit dem weiteren Durchschieben des Profils 7 durch die 3-Walzen-Einheit 25 wird dieses zu einer ebenen Blechtafel 19 umgeformt, d. h., es vom u-förmigen Profil 7 zur Blechtafel 19 aufgeweitet. Daran kann sich ein Kalibrier- oder Prägeschritt anschließen oder die Blechtafel 19 gleich in der Stapeleinheit 5 abgelegt werden.
In der Figur 9 ist der Ablauf des Herstellungsprozesses vereinfacht dargestellt. Ausgehend vom Strangpressbolzen 8 wird mittels einer Strangpresse 1 ein rohrförmiges offenes Strangpressprofil 7 hergestellt und mittels einer Trenneinrichtung 6 entsprechend der Länge der Blechtafel 19 oder der Hohlkammerplatte 20 vom Strang abgetrennt. Anschließend wird das Strangpressprofil 7 u-förmig aufgebogen. Nach Übergabe in eine Aufweiteinheit 3 wird das Strangpressprofil 7 zu einer Blechtafel 19 oder einer Hohlkammplatte 20 ausgeweitet.
Alle Teile der Anlage, die mit dem u-förmigen Profil 7 bzw. der Blechtafel 19 bzw. der Hohlkammplatte 20 in Kontakt kommen, mit einer Beschichtung versehen sind, vorzugsweise mit einem keramischen Material, oder aus einem magnesiumverträglichen Material, um eine direkte Berührung mit einem Eisenwerkstoff zu verhindern, bestehen.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von Blechtafeln oder Hohlkammerplatten aus Strangspressprofilen hat den Vorteil, dass der Aufweitvorgang zu einem ebenen Blech bzw. zu einer Hohlkammerplatte vom Strangpressprozess entkoppelt ist, wodurch die Taktzahl für die Herstellung wesentlich erhöht werden kann.
Das Strangpressen von Magnesiumblechen besitzt im weiteren den Vorteil, in einem einzigen Prozeßschritt sehr geringe Blechdicken herstellen zu können und stellt somit eine Alternative zum Walzen oder Gießwalzen dar.
Hierbei lassen sich nicht nur sehr geringe Blechdicken verwirklichen, sondern durch das Strangpressen von Hohlprofilen, beispielsweise von Rohren, auch sehr breite Bleche herstellen. Ebenso lassen sich auch über das Strangpressverfahren sehr breite Hohlkammerplatten herstellen. Die Breite ergibt sich über den Umfang der Strangpressprofile entsprechend er Formel u = d * n. Beispielsweise kann bei einem Rohrdurchmesser von 300 mm ein Blech mit einer Breite von ca. 942 mm hergestellt werden.

Bezugszeichenaufstellung:

1 -: Strangpresse
2 -: Ofen
3 -: Aufweiteinheit
4 -: Aufbiegeeinheit
5 -: Stapeleinheit
6 -: Trenneinrichtung
7 -: Strangpressprofil / Profil
8 -: Strangpressbolzen
9 -: Matrize
10 -: Rezipient
11 -: Winkelschiene
12 -: Lochdorn
13 -: Gegenlager
14 -: Keilschneideinrichtung
15 -: Antriebs- und Hydraulikeinheit
16 -: Klemmeinheit
17 -: Hydraulikzylinder
18 -: Klemmschiene
19 -: Blechtafel
20 -: Hohlkammerplatte
21 -: Oberseite
22 -: Unterseite
23 -: Innensteg
24 -: Prägeplatten
25 -: 3-Walzen-Einheit
26 -: Oberwalze
27 -: Unterwalze
28 -: Walzenpaar

Claims

Anlage zur Herstellung von Blechtafeln (19) aus runden oder annähernd runden dünnwandigen Strangpressprofilen oder von Hohlkammerplatten (20) aus Strangpressprofilen, welche aus Leichtmetall, vorzugsweise aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen, hergestellt werden, umfassend eine Strangpresse (1) zur Erzeugung eines entlang seiner Mantellinie offenen Strangpressprofils (7), einer Trenneinrichtung (6) zum Ablängen des Strangpressprofils (7) entsprechend der Länge der herzustellenden Blechtafel (19) bzw. der Hohlkammerplatte (20), einer Aufbiegeeinheit (4) zur Erweiterung des Längsspalts des offenen Strangpressprofils (7), einer Aufweiteinheit (3) zum Aufweiten des offenen Strangpressprofils (7) in eine ebene Blechtafel (18) bzw. einer Hohlkammerplatte (20) und eine Stapeleinheit (5),
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Aufweiteinheiten (3) parallel zur Strangpresslinie angeordnet und mit derselben Strangpresse (1) verkettet sind, wobei die Strangpresse (1) und die Aufweiteinheiten (3) mittels einer Handhabungseinrichtung zur Übergabe des u-förmigen Profils (7) an die Aufweiteinheiten (3) miteinander verbunden sind und damit Strangpress- und Aufweitprozeß voneinander entkoppelt sind.
Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufweiteinheit (3) durch zwei auseinanderfahrbare und drehbare Klemmeinrichtungen (16) gebildet wird, wobei diese aus einer u-förmigen Schiene und ein darin angeordneten durch mindestens zwei Hydraulikzylindern (17) beaufschlagte Klemmschienen (18) besteht.
Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufweiteinheit (3) durch eine 3-Walzen-Einheit (25) gebildet ist, wobei die 3-Walzen-Einheit (25) aus zwei parallel zueinander angeordneten Oberwalzen (26) und einer in Richtung der Oberwalzen (26) verfahrbaren Unterwalze (27) besteht, und der 3-Walzen-Einheit eine Vorschub- oder Transporteinheit zugeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
alle Teile der Anlage, die mit dem Hohlkammerprofil, dem offenen Strangpressprofil (7) bzw. der Blechtafel (19) in Kontakt kommen, mit einer Beschichtung versehen sind oder aus einem magnesiumverträglichen Material bestehen, um eine direkte Berührung mit einem Eisenwerkstoff zu verhindern.
Anlage nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
alle Einrichtungen der Anlage miteinander verkettet sind, wobei die Übergabe des u-förmigen Hohlprofils (7) an die Aufweiteinheit (3) sowie der aufgeweiteten ebenen Blechtafel (19) an die Stapeleinheit (5) und gegebenenfalls an die zwischengeschaltete Kalibrier- und Prägeeinrichtung durch Handhabungseinrichtungen, die mit mechanischen oder pneumatischen Greifsystemen versehen sind, erfolgt.