DE202005017340U1

DE202005017340U1 - Vorrichtung zur Herstellung von hochfesten und schwingungsresistenten Aluminium Präzisionsrundstangen und Aluminium Präzisionsrundrohren harteloxalbeschichtet mit hoher Verschleißfestigkeit

Info

Publication number: DE202005017340U1
Application number: DE200520017340
Authority: DE
Original assignee: FELS STEPHAN; Fels Stephan Dipl-Betriebsw; Mueller Gerald Dipl-Ing; RAUE ROLF; Raue Rolf Dipl-Ing
Current assignee: FELS STEPHAN; Fels Stephan Dipl-Betriebsw; Mueller Gerald Dipl-Ing; RAUE ROLF; Raue Rolf Dipl-Ing
Priority date: 2005-11-07
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2015-11-08

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung von hochfesten und schwingungsresistenten Aluminium Präzisionsrundstangen und Aluminium Präzisionsrundrohren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer rechts angeordneten ballig geformten Walze (1), einer links angeordneten ballig geformten Walze (2) und einem unten angeordneten Führungslineal (3) besteht, wobei die Anordnung der drei Bauteile rund um das zu bearbeitende Rundmaterial erfolgt.

Description

Beim Strangpressen von Aluminiumrundstangen und Aluminiumrohren wird ein Block, meist kreiszylindrischen Querschnitts mittels Stempel bei hohem Druck und einer Temperatur im Bereich zwischen 450°C und 500°C durch ein formgebendes Werkzeug Matrize) zu einem oder mehreren Strängen verpresst.
Mit diesem Verfahren ist es möglich aus einem Block mit großem Volumen Aluminiumrundstangen und Aluminiumrohre in vielen unterschiedlichen Durchmessern und Längen herzustellen. Zur besseren Maßhaltigkeit werden nach dem Pressen die Stangen und Rohre auf die Passung h9 nachgezogen.
Aluminium hat die Eigenschaft, bei nur kurzer Berührung mit Luft eine Oxidschicht zu bilden. Sofort nachdem die Stangen oder Rohre die Matrize verlassen haben entsteht bei der Berührung mit Luft, Wasser oder Sprühnebel eine über die Länge des Stranges undefinierbare Oxidschicht. Beim nachträglichen Nachziehen der Stangen wird diese Schicht nicht entfernt.
Dieses undefinierbare Anwachsen der Oxidschicht beeinflusst die Festigkeitseigenschaften der Stangen und Rohre essentiell. Grundlegende Aufgabe der neuen Vorrichtung ist, diese Oxydschicht durch eine spezielle Weiterbearbeitung zu egalisieren und das Material mit einer durchgängigen Ringfestigkeit so zu beeinflussen dass das Material eine gleich bleibende Festigkeit auf die komplette Herstellungslänge erhält. Als positiven Nebeneffekt verbessert die Bearbeitung in der Vorrichtung die Rundheit und die Gradheit der Stangen und Rohre erheblich.
In vielen Versuchen wurde festgestellt, dass zur Zielerreichung eine Maschine benötigt wird, die hydraulisch gesteuert wird und über einen Gelenkwellenantrieb angetrieben wird. Die für die Verformung verwendeten Wellen dürfen nicht über einen Zahnradantrieb angetrieben werden.
Es wird eine Gewindewalzmaschine eingesetzt auf der man bis jetzt Material glatt walzen konnte, d.h.: man kann mit dieser Maschine die Oberflächenrauhigkeit von Stangen und Rohren glätten. Bei diesem Vorgang werden nur die Risse und Unebenheiten egalisiert, aber nicht beseitigt.
Folglich mussten die Walzen so verändert werden, das die Stange oder das Rohr an der Oberfläche so bearbeitet wird, dass Risse und dergleichen restlos beseitigt werden. Außerdem sollten diese Walzen das Material so richten, dass eine Verbesserung der Gradheit erreicht wird. Dieses ist nur möglich, wenn die Walzen eine Außenfläche haben, die einen Flächenradius von 1500mm bis 3000mm Radius haben und eine Flächenglätte von 0,005 Rauheit besitzen.
Beim Vermessen des Rundmaterials wurde festgestellt, dass das Material durch die Bewegung der Walzen eine Ringfestigkeit erhalten hat die bis ca. 80% in die Stange hineingeht. Diese Ringfestigkeit erhöht die Mindestzugfestigkeit gegenüber des herkömmlichen Materials um ca. 40 % wobei jedoch ein schwingfester Kern von ca. 20% des Materials unbeeinflusst bleibt.
Bei der galvanischen Weiterbehandlung mit einer Schichtdicke von 50 μm wurde eine Verschleißfestigkeit erreicht, die einer Verchromung von Stahl gleich kommt. Durch Biegebelastung bis 90° reist weder die Außenhaut noch können Beschädigungen festgestellt werden. Die so behandelten Stangen und Rohre sind für alle technischen Bereiche geeignet und können Stahl gleichgestellt werden.
Auf der Zeichnung ist die Anordnung von der rechten Walze (1), der linken Walze (2) und dem unten angeordneten Lineal (3) dargestellt.
Das unten angeordnete Lineal (3) dient nur zur Führung der Welle.
Die rechte Walze (1) ist aus der Mitte in einem bestimmten Maß y nach unten versetzt. Die linke Walze (2) ist aus der Mitte in einem bestimmten Maß x nach oben versetzt.
Funktionsweise der beiden Walzen: Die beiden Walzen (1) und (2) bewegen sich in derselben Richtung (A).
Die zu walzende Welle wird in der Bewegung (B) gedreht und erhält somit ihre Ringverdichtung.
Da das Lineal (3) nur als Führung dient, können durch den aufgebrachten Walzendruck die Walzen nicht festklemmen.
Dieser Walz- und Knetvorgang führt zur Erhöhung der Mindestzugfestigkeit bei gleichzeitiger positiver Beeinflussung der Geradheit.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von hochfesten und schwingungsresistenten Aluminium Präzisionsrundstangen und Aluminium Präzisionsrundrohren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer rechts angeordneten ballig geformten Walze (1), einer links angeordneten ballig geformten Walze (2) und einem unten angeordneten Führungslineal (3) besteht, wobei die Anordnung der drei Bauteile rund um das zu bearbeitende Rundmaterial erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rechte Walze (1) aus der Mitte in einem bestimmten Maß (y) nach unten versetzt gelagert ist und deren Außenfläche mit einem Rauhigkeitswert von 0,005 einen nach außen gewölbten Flächenradius von 1500mm bis 3000mm, vorzugsweise 1500mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die linke Walze (2) aus der Mitte in einem bestimmten Maß (x) nach oben versetzt gelagert ist und deren Außenfläche mit einem Rauhigkeitswert von 0,005 einen nach außen gewölbten Flächenradius von 1500mm bis 3000mm, vorzugsweise 1500mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Führungslineal aus Flachstahl gefertigt ist.