DE1752023A1 - Werkzeuganordnung zur Herstellung von Fliesspressteilen von teilweise verringertem Querschnitt - Google Patents
Werkzeuganordnung zur Herstellung von Fliesspressteilen von teilweise verringertem QuerschnittInfo
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Description
. HANS Wiemuth 4Düsseldorf-oberkassel
date WTA MWi Γ Τ DOMINIKANERSTR. 37, POSTFACH 728
TELEGR. PATENTBRYDGFS DDSSELDORF
POSTSCHECK KÖLN 110052 DRESDNER BANK 14-241969 COMMERZBANK 650994
DEN 21. Llära 1968
MEINZEICHEN 1-3619 -5/19
Betr·: Patent- und Gebrauchsmusterhilf
sanmeldung
P.B. Hatebur AG
Basel / Schweiz
Basel / Schweiz
Werkzeuganordnung zur Herstellung von Fliesspressteilen
von teilweise verringertem Querschnitt
Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeuganordnung zur Herstellung von IPliesspressteilen von teilweise verringertem
Querschnitt, d.h. von Profilteilen, welche sich aus zwei oder
mehreren in axialer Richtung aneinandergrenzenden Abschnitten verschiedener Dicke bzw. verschiedenen Durchmessers zusammensetzen.
Diese Werkzeuganordnung weist eine iXtatrize und einen dieser
gegenüber koaxial angeordneten Stempel auf, die beide je eine
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ORIGINAL INSPECTED
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axiale Zentralbohrung und je einen in dieser Bohrung gesteuert verschiebbaren Gegenhalter bzw· Auswerfer aufweisen und von
denen piatrize und/oder Stempel längs ihrer gemeinsamen Achse
gesteuert hin- und herbewegbar sind.
Bei den bekannten Werkzeuganordnungen dieser Art hat der Stempel eine flache bzw. erhobene Stirnpartie und stösst den Rohling
in die mit einer oder mehreren Verengungen versehene fiatrizenbohrung.
Das Auswerfen des Presslings muss dabei notwendigerweise von der Matrizenseite her erfolgen, wobei der matrizenseitige
Auswerfer gegen die Stirnfläche des verjüngten Abschnittes des Presslings drückt und beim Aussto.ssen sowohl die
an der Wandung des dickeren Presslingsabschnittes als auch die in der Verengung auftretenden Reibungskräfte überwinden muss.
Aufgrund dieses relativ hohen Reibungswiderstandes wird der dünnere Schaftteil des Presslings häufig während des Ausstossens
deformiert. Ausserdem wird hierbei der relativ dünne Auswerferdorn
einer hohen Knickbeanspruchung ausgesetzt, was erfahrungsgemäß s leicht zu dessen Zerstörung führen kann.
Die den Gegenstand der Erfindung bildende Werkzeuganordnung behebt diesen Nachteil. Sie ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet,
dass das zu erzielende Profil des Werkstückes teilweise in der Matrize und zum restlichen l'eil im Stempel
als Hohlform vorhanden ist und der den Rohling vor Beginn des
Verformungsvorganges aufnehmende Stempelkopf unter dem
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Einfluss eines nachgiebigen Druckmittels 3tent, das diesen
in Richtung der Matrize zu drücken trachtet»
Bei einer derartigen Ausbildung der Fliesspresswerkzeuge
wird erreicht, dass der Pressling sowohl raatri
zerv» als auch stempelseitig ausgeworfen wird und dass die
dem dickeren Presslingsabschnitt entsprechende Wandreiöung von dem stärker bemessenen Auswerfer überwunden wird*
wobei das Risiko einer ungewollten Verformung der dünneren Presslingsteile so gut wie ausgeschlossen ist
Unter "Matrize1' wird im allgemeinen dasjenige Werkzeug einer Fliesspressanordnung verstanden, in das
der Rohling zwecks seiner Verformung vollständig hinein« gestossen wird. Bei der vorliegenden Werkzeuganordnung
wird der Rohling zwar auch in die Matrize hineingestos~
sen, verbleibt aber teilweise noch im Stempel, Der Klarheit halber sei daher ausdrücklich erwähnt, dass in der
nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen stets dasjenige Werkzeug als flStempel" bezeichnet wird, das
den Rohling vor dessen Verformung aufnimmt, so dass die Querschnittsverminderung des Werkstückes jeweils in
der ""Matrize" erfolgt.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Es zeigen:
Fig 1 einen Schnitt durch die Werkzeuganordnung
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ORIGINAL (NSPECTFH
kurz nach dem Einsetzen des Rohlings.
Flg. 2 einen Schnitt durch die Werkzeuganordnung kurz nach dem Zusammenfahren von Stempel und Matrize, jedoch noch vor Beginn der Verformung,
Flg. 3 einen Schnitt durch die Werkzeuganordnung an Ende des Verforraungsvorgangee,
Flg. 4 einen Schnitt durch die Werkzeuganordnung
nach dem Ausstossen des Presslings.
Die in Flg. 1 sohematlsch dargestellte Werkzeuganordnung besteht aus einem hin- und herbewegbaren Stempel
1 und einer ortsfesten Matrize 2.
Der Stempel 1 weist einen praktisch in Form eineβ Hohlzylinders ausgebildeten Stempelkörper 3 auf,
der an seiner der Matrize 2 zugewandten Stirnseite einen radial nach innen gerichteten Bund 3a besitzt. Dieser
Bund dient als Anschlag für einen in der Bohrung des Stempelkörperβ 3 axial gleitbar geführten Stempelkopf 4,
der von einer Schraubenfeder 5 gegen den Bund 3a gedrückt
wird. Die Schraubenfeder 5 stützt sloh mit ihrem dem
Stempelkopf 4 abgewandten Ende auf einen In der Bohrung
des Stempelkörpers 3 unverrückbar angeordneten Einsatz 6.
Der Stempelkopf 4, weIoher im wesentlichen die
Form eines abgestuften Krelszylindere hat, weist ein·
Zentralbohrung 7 *uf, dl· Mit einer la Einsatz 6 befindlichen Zentralbohrux* ? fluohtet und matrlseiNtaltlg
109018/0599
In eine Vertiefung 9 von kreisförmigem Querschnitt mündet,>
In den beiden Zentralbohrungen 7 und 8 ist ein Auswerfer 10 geführt, der durch einen an sich bekannten Antriebsmechanismus
in Abhängigkeit von der Arbeitsbewegung des Stempels 1 gesteuert ist- Ein Bund LL begrenzt die Bewegung
des Auswerfers IO in bezug auf den Einsatz 6 und den Stempelkopf 4„
Im matrizenseitigen Endabschnitt der Zentralbohrung 7 befindet sich der zu verformende Roh ling 1«?,
dessen Lage in der Bohrung 7 durch die ihm als Anschlag dienende vordere Stirnfläche des Auswarfers IO bestimmt
lsi-
Die dem Stempel 1 koaxiai gegenüber angeordr-e
te Matrize .? weist ein ebenfalls prakras'.h als Hohl/./Under
auegebildetes Matrtzengehäuse !5 auf, in aas ein
mi», einem zentralen, stirnsei Ligen Zentrierprofi I
l*la versehener Matrizenkopf 14 eingesetzt 1st; und in
seiner Lage durch eine Büchse 15 gehalten wirdo Das Zentrierprofil l^a 1st in seinen Abmessungen genauestens auf die Vertiefung 9 des Stempels abgestimmt, so dass beim
gegenseitigen Aufeinandertreffen von Stempel und Matrize eine genaue Zentrierung gewährleistet ist Die Büchse 15 weist eine Zentralbohrung 16 auf, die mit einer Zentralbohrung bohrung 17 des Matrizenkopf es lh fluchtet., Die Bohrung
17 erweitert sich stempelseitig zu einer Fliessschräge
seiner Lage durch eine Büchse 15 gehalten wirdo Das Zentrierprofil l^a 1st in seinen Abmessungen genauestens auf die Vertiefung 9 des Stempels abgestimmt, so dass beim
gegenseitigen Aufeinandertreffen von Stempel und Matrize eine genaue Zentrierung gewährleistet ist Die Büchse 15 weist eine Zentralbohrung 16 auf, die mit einer Zentralbohrung bohrung 17 des Matrizenkopf es lh fluchtet., Die Bohrung
17 erweitert sich stempelseitig zu einer Fliessschräge
10 9 818/0599 »Ad
l8. In den Bohrungen l6 und 17 1st ein Auswerfer 19 ge»
führt« der von einem an sich bekannten Antriebsmechanismus In Abhängigkeit von der Arbeitsbewegung des Stempels
1 bewegt wird. Die Matrize 2 selbst Bei im vorliegenden
Fall als ortsfest angenommen
Der Stempel 1 ist mit einem an sich bekannten Antriebsmechanismus, beispielsweise einem Kurbeltrieb,
gekuppelt und führt eine hin» und hergehende Bewegung aus. Die beiden Auswerfer 10 und 19 können 2 B durch
Kurvenscheiben gesteuert sein, welche Ihrerseits eben·
falls mit der Antriebswelle des genannten Kurbeltriebes gekuppelt sind, so dass die von diesen Kurvenscheibe!!
abgeleiteten Auswerferbewegungen absolut synchron mit den Arbeitsbewegungen des Fliesspressstempels ablaufen.
Diese Antriebs bzw, Steuerelemente stehen mit der v'orliegenden Erfindung In keinerlei direktem Zusammenhang
Da es sich ausserdem um Maschinenelemente handelt, welche längst bekannt und in zahlreichen Maschinen aus
geführt sind, wurde auf deren Darstellung verzichtet.
Der Rohling 12, welcher ir? die aus Flg. 3
und 4 ersichtliche Form gebracht werden soll, befindet sich bei der in Flg. 1 dargestellten Ausgangsphase In
der Bohrung des Stempelköpfeβ 4. Fig. 2 zeigt die Werk»
zeuganordnung in einer zweiten Phase. Die Matrize 2 hat,
einschliesslich des Auswerfers 19, ihre ursprüngliche
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Lage beibehalten, während der Stempel durch den Kurbeltrieb
in Richtung auf die Matrize vorgeschoben wurde. Beim Auftreffen des Stempele auf die Stirnseite der
Matrize schiebt sich die Erhebung l4a in die Vertiefung
9# wodurch der Stempel genauestens inbezug auf die Matrize zentriert wird» Der Auswerfer 10 wurde
gleichzeitig mit dem Stempel 1 um das gleiche Mass verschoben. Im vorliegenden Falle erfolgt diese
gleichseitige Vorschubbewegung
über den Bund 11, mit dem der Auswerfer 10 auf dem Einsatz 6 aufsitzt und daher mit dem Stempel vorgeschoben
wird»
Nach Erreichen der in FAg, "? veransobeul lebten Aufsetzlage
setzt der Stempel seine Vorschubbewegung fort,wobei der Stempelkopf k unter Ueberwindung der Gegenkraft der
Feder 5 eine Relativbewegung inbezug auf das Stempelgehäuse 3 ausführt, bis er nach dem Zusammendrücken
der Feder seine Endstellung erreicht (Fig. 3). Gleichzeitig mit dem Stempelgehäuse 3 schiebt sich nun auch der
Auswerfer 10 nach vorn, wobei er den Rohling teilweise in die gegenüberliegende Bohrung der ortsfesten Matrize
hineindrückt und verformt. Der gemäss Figo 2 mit Ausnahme
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•AD CWGINAL
seiner oberen« matrizenseitlgen Stirnfläche allseitig umschlossene Rohling kann dabei nur in die Bohrung
des Matrizenkopfes Ik ausweichen; er dringt über die Fliessschräge ld in die Bohrung 17 ein und bildet somit den gewünschten dünneren Schaftteil 12a (Fig. 3),
wahrend der andere Abschnitt, dessen Dicke unverändert blieb, in der Bohrung des Stempelkopfes verbleibt.
Beim Uebergang von der in Fig. 2 dargestellten Arbeitsphase zur Phase nach Pig. 3 bewegte sich
somit der Stempel 1 mit dem Auswerfer lO in Richtung der Matrize 2,während gleichzeitig der Stempelkopf 4 eine Axialverschiebung
um das Mass a (Fig.3) gegenüber dem Stempelgehäuse 3 ausführte.
Der Auswerfer 19 befindet sich immer noch in seiner ursprünglicher, in Flg. 1 und 2 gezeigten Lage.
Nach der Verformung muss der Pressling 1? nun ausgestoeeen werden. Zu diesem Zwecke wird der Stempel
1 im Rückhub von der Matrize 2 abgehoben, während der Auswerfer 10 unter dem Einfluss seiner Kurvenscheibe
eine etwas langsamere Rücklaufbewegung ausführt, so dass er beim Uebergang von Flg. 3 nach Fig« 4 eine Relativbewegung zum Stempelkopf 4 ausführt und den Pressling 12 aus der Bohrung des Stempelkopfes auswirft.
Gleichzeitig hat sich aber auch der Auswerfer 19 unter der Einwirkung der ihn zugeordneten Kurvenscheibe in
Richtung des Stempel· verschoben und den Pressling aus
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der Bohrung des Matrizenkopfes Ik ausgeworfen. Da der
matrizenseltige Auswerfer 19 hierbei nur die an der
Wandung des dünneren Schaftteiles 12a auftretende Reibung zu überwinden hat und der Schaftteil 12a ausserdem beim Auswerfen allseits satt geführt ist, ist
eine Deformierung beim Auswerfen ausgeschlossen.
Wie aus Fig. k ersichtlich ist, liegt der
Bund 11 des Auswerfers 10 in dieser Endphase auf der inneren Stirnfläche des Stempelkopfes 4 auf. Zwecks
erneuter Ueberführung in die Ausgangstage nach Fig. 1 kann der Auswerfer 10 unter der Einwirkung einer nicht
dargestellten Zugfeder stehen, die den Bund 11 wieder
gegen den Einsatz 6 zieht, sobald die Kurvenscheibe des Auswerfers dies zulässt. Der ganze Stempel 1 wird dabei
gleichzeitig durch seinen Kurbeltrieb wieder in seine Ausgangslage gebracht, worauf ein weiterer Rohling eingesetzt und verformt werden kann.
Bei der vorbeschriebenen Werkzeuganordnung war die Matrize 2 als ortsfest angenommen worden, während nur der Stempel 1 eine hin- und hergehende Bewegung
ausführen kann. Ee wäre aber ohne weiteres auch möglich, die Matrize 2 mit dem Antriebsmechanismus zu verbinden
und den Stempel 1 ortsfest auszuführen. Von besonderem Interesse kann auoh eine gleichzeitige Bewegung beider
Werkzeuge 1 und 2 sein, 4a dies eine beträchtliche
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- ίο -
Bei der beschriebenen Anordnung kann der Pressling entweder zuerst aus der Matrize, oder zuerst
aus dem Stempel oder auch gleichzeitig aus beiden ausgeworfen werden.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet nur dann einwandfrei, wenn die sich gegenseitig berührenden StirnflKohen von Stempel und Matrize mit
grosser Genauigkeit aufeinanderpassen und somit eine
Gratbildung beim Fliesepressvorgang vermeiden. Das einwandfreie VorwKrtsfHessen des Materials wird zudem
durch den Umstand erleichtert, dass sich der gesamte, vorstehend beschriebene Arbeitsablauf innerhalb eines
Bruchteiles einer Sekunde abspielt und das sich ver~ formende Material mit grosser Geschwindigkeit in die
Matrizenbohrung elnschlesst.
Die Plleesschräge 18 der Matrizenbohrung
soll genauestens In die der Aufnahme des Rohlings dienende Stempelbohrung 7 übergehen.
Die der gegenseitigen Zentrierung von Stempel 1 und Matrize 2 dienende Erhebung l4a könnte ohne weiteres auoh am Stempel angebracht sein, wobei die Vertiefung 9 dann matrlaeoseltlg vorzusehen wäre.
Die Schraubenfeder 5 kann selbstverständlich durch ein beliebiges anderes Rückstellmittel, beisplels-
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weise eine hydraulische, nach Art eines Stossdämpfers
arbeitende Vorrichtung ersetzt werden«
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Claims (2)
1. Werkzeuganordnung zur Herstellung von Fliesspressteilen von teilweise verringertem Querschnitt, mit
einer Matrize und einem dieser gegenüber koaxial angeordneten Stempel, die beide je eine axiale Zentralbohrung und je einen In dieser Bohrung gesteuert verschiebbaren Gegenhalter bzw. Auswerfer aufweisen und
von denen iyiatrlze und/oder Stempel längs Ihrer gemeinsamen Achse gesteuert hin- und herbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zu erzielende Profil
des Werkstückes teilweise In der Matrize (2) und zum restlichen Teil im Stempel (1) als Hohlform vorhanden
ist und der den Rohling vor Beginn des Verformungsvorganges aufnehmende Stempelkopf 14) unter dem Einfluss eines nachgiebigen !Druckmittels steht, welches
diesen in Richtung der Matrize (2) zu drücken trachtet.
2. Werkzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelkopf (4) als ein verschiebbar im
Stempelkörper (3) gelagerter, unter dem Einfluss mindestens einer Druckfeder (5) stehender Einsatz ausgebildet ist.
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