DE2321770A1 - TOOL FOR THE PRODUCTION OF PIPES, OUTER CABLE LADDERS AND CABLE SHEATHING MADE OF ALUMINUM IN THE EXTRUSION PROCESS ON CABLE SHEATHING PRESSES - Google Patents

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK/Sch/msLicentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK / Sch / ms

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Werkzeug zur Herstellung von Rohren,- Kabelaussenleitern und Kabelummantelungen aus Aluminium im Strangpressverfahren auf KabelummantelungspressenTool for the production of pipes, cable outer conductors and cable sheathing made of aluminum in Extrusion process on cable jacketing presses

Bei der Herstellung von Rohren, Kabelaussenleitern und Kabelmänteln aus Aluminium im Strangpressverfahren ist es bisher üblich, die Werkzeugteile, nämlich Pressdorn und Pressmatrize zur Erzeugung der Innen- und Aussenberandungen der Rohr-, Kabelaussenleiter- oder Kabelmäntel-Querschnitte relativ unabhängig voneinander in Bohrungen ineinander gegenüberliegenden Seiten des Presskopfes der Kabelummantelungspresse zu lagern. Hierbei ist es unumgänglich, dass die Längsachse des Pressdorns bezüglich ihrer Lage zum Mittelpunkt der Aussparung der Matrize nur ungenau fixiert ist. Zum Ausgleich dieser Abweichungen sind deshalb in dem die Matrize tragenden Spannkopf Zentriervorrichtungen vorgesehen, mit denen die Ma-In the manufacture of pipes, outer cables and cable sheaths From aluminum in the extrusion process, it has been customary to date to make the tool parts, namely the press mandrel and press die to create the inner and outer edges of the Pipe, cable outer conductor or cable sheath cross-sections are relatively independent of one another in holes opposite one another To store sides of the crimping head of the cable jacketing press. Here it is essential that the longitudinal axis of the press mandrel with respect to its position to the center of the Recess of the die is only imprecisely fixed. In order to compensate for these deviations, therefore, in the one that bears the die Clamping head centering devices are provided with which the ma

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trize in der Ebene senkrecht zur theoretischen Dornachse verschoben werden kann. Diese Einstellung ist zeitraubend und nur bedingt dauerhaft, »eil durch Veränderungen mechanischer und thermischer Ursache Verlagerungen und Auslenkungen des Dorns im Betrieb nicht vollständig ausgeschlossen werden können.trize can be shifted in the plane perpendicular to the theoretical mandrel axis. This setting is time consuming and only to a limited extent permanent, »due to changes in mechanical and thermal causes, displacements and deflections of the mandrel cannot be completely ruled out during operation.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein selbstzentrierendes, von maschinenseitigen Toleranzen weitgehend unabhängiges Presswerkzeug aufzuzeigen, das für die Herstellung der eingangs erwähnten Rohre, Kabelaussenleiter und Kabelmantel, insbesondere aber für die Herstellung von Hohlleitern der Mikrowellentechnik, bei denen aus elektrischen Gründen grosser Wert auf Querschnittstreue und Längsgleichtnässigkeit gelegt wird, geeignet ist. Dabei sollen mittels dieses Werkzeugs sowohl die Einrichte- und Stillstandzeiten der Presse beim Werkzeugwechsel reduziert werden, als auch die Reproduzierbarkeit der einmal ermittelten Pressergebnisse auch bei wiederholtem Werkzeugeineinbau gewährleistet werden.The invention has now set itself the task of creating a self-centering, to show that the press tool is largely independent of machine tolerances and that is used for production the pipes, outer cable conductors and cable sheaths mentioned at the beginning, but in particular for the production of waveguides for microwave technology, where, for electrical reasons, great importance is attached to cross-section accuracy and longitudinal uniformity, are suitable is. This tool is intended to reduce the set-up times and downtimes of the press when changing tools can be reduced, as well as the reproducibility of the press results once determined, even with repeated tool installation guaranteed.

Ausgehend von einem Werkzeug zur Herstellung von Rohren, Kabelaussenleitern oder Kabelmänteln aus Aluminium im Strangpressverfahren, bestehend aus einem auf einer Seite im Presskopf einer Kabelummantelungspresse feststehend gelagerten Matrizenhalter und einem in der Gegenseite des Presskopfes in diesem achsial verschiebbar gelagerten Pressdorn, der sichBased on a tool for the production of pipes, cable outer conductors or cable sheaths made of aluminum in the extrusion process, consisting of one on one side in the press head a cable jacketing press and a die holder on the opposite side of the press head in this axially displaceable press mandrel, which

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auf seinem dem Matrizenhalter zunächst gelegenen Ende zu einem Abschnitt verjüngt, der die Innenberandung des Rohres, Kabelaussenleiters oder Kabelmantels bestimmt, wobei dieser Endabschnitt einer Matrize benachbart ist, deren zentrale Aussparung die Aussenberandung des Rohres, Kabelaussenleiters oder Kabelmantels bestimmt, wird deshalb erfindungsgemäss vorgeschlagen, das Vorderteil des Pressdorns vom zylindrischen Hauptteil des Doms getrennt aufzubauen und das Dornvorderteil gegenüber dem Dornzylinderteil beweglich, jedoch mit diesem kraftschlüssig verbunden, so in an der Matrizenhalt erung angebrachten Lagern zu führen, dass Veränderungen der Lage der Achse des Dornzylinderteils die Lage des Dornvorderteils, zur Matrize nur unbedeutend verändern können, wobei der zur Beeinflussung des Aluminiumflusses verwendete Grundring als vom die Matrize tragenden Teil trennbares Teil ausgebildet ist.on its end located next to the die holder tapers to a section that defines the inner edge of the tube, Cable outer conductor or cable jacket determined, this end portion of a die is adjacent, the central Recess the outer edge of the pipe, outer cable conductor or cable jacket determined, is therefore proposed according to the invention, the front part of the pressing mandrel from to build up the cylindrical main part of the cathedral separately and that Mandrel front part movable with respect to the mandrel cylinder part, but connected to it with a force fit, so in the die holder eration attached bearings to lead that changes in the position of the axis of the mandrel cylinder part the position of the mandrel front part to the die can only change insignificantly, whereby the one to influence the aluminum flow The base ring used is designed as a part that can be separated from the part carrying the die.

Anhand der Figuren soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur 1 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform des gesamten Werkzeugs, das zur besseren Übersicht teilweise geschnitten ist. Die Figur 2 stellt einen Längsschnitt dar durch einen Teil des in Figur 1 gezeigten Verkzeugs, das für die Herstellung von unrunden Hohlleitern der Mikrowellentechnik bestimmt ist.The invention is to be explained in more detail below with the aid of the figures will. FIG. 1 shows a view of an embodiment of the entire tool, for a better overview is partially cut. FIG. 2 shows a longitudinal section through part of the tool shown in FIG. 1, which is intended for the production of non-circular waveguides in microwave technology.

Das Presswerkzeug, wie es in den Figuren dargestellt ist, be-The pressing tool, as shown in the figures, loads

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steht im wesentlichen aus der Matrizenhalterung 5, 7» die zur Festlegung der Matrize im Presskopf l6 mittels Spannkopf 15 dient. Zu diesem Zweck ist die Matrizenhalterung zweiteilig und besteht aus der Matrizenaufnahme 5 und dem mit ihr verschraubbaren, im Presskopf gelagerten Grundring 7. Im Zentrum der Matrizenaufnahme 5 ist die Matrize angeordnet, deren Aussparung 13 die Aussenberandung des herzustellenden Hohlleiters bestimmt. Mittels Stift 17 und Ausnehmung l8 ist die Lage der Querschnittsachsen ihrer Aussparung 13 in bekannter Weise gegenüber der Matrizenhalterung gewährleistet.stands essentially from the die holder 5, 7 »die is used to fix the die in the press head l6 by means of the clamping head 15. For this purpose, the die holder is in two parts and consists of the die holder 5 and the base ring 7, which can be screwed to it and which is mounted in the press head The center of the die holder 5 is the die, the recess 13 of which is the outer edge of the die to be produced Waveguide determined. By means of pin 17 and recess 18, the position of the cross-sectional axes of their recess 13 is known Way guaranteed against the die holder.

In einem Lager auf der achsial gegenüberliegenden Seite des Presskopfes (nicht dargestellt) ist das Zylinderteil 4 des Pressdorns achsial verschiebbar angeordnet. An seinem der Matrize 3 zunächst gelegenem Ende schliesst sich das mit dem Dornzylinderteil k beweglich auf noch zu erläuternde kraftschlüssige Weise verbundene Dornvorteil 2 an. Die Lage seiner Längsachse zur Matrize 3 wird ebenso wie die Achsen seines unrunden Querschnitts des zur Erzeugung der Innenberandung des Hohlleiterquerschnitts der Matrize benachbarten Vorderabschnitts 12 des Dornvorderteils über Führungsflügel 1 und sich im Grundring 7 abstützende Führungsstollen 8 mit der Matrizenhalterung fixiert und ist somit gegenüber der Matrize dauerhaft und selbsttätig zentriert. Der Vorderabschnitt 12 des Pressdornvorderteils erzeugt gemeinsam mit der Matrizenausspa-In a bearing on the axially opposite side of the press head (not shown), the cylinder part 4 of the press mandrel is axially displaceable. The mandrel advantage 2, which is movably connected to the mandrel cylinder part k in a non-positive manner to be explained, is attached to its end which is initially located on the die 3. The position of its longitudinal axis in relation to the die 3, as well as the axes of its non-circular cross-section of the front section 12 of the mandrel front part adjacent to produce the inner edge of the waveguide cross-section of the die, is fixed by means of guide wings 1 and guide studs 8 supported in the base ring 7 with the die holder and is thus fixed with respect to the die permanently and automatically centered. The front section 12 of the press mandrel front part, together with the die cut-out

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rung 13 einen Ringspalt, durch den die Wandstärke sowie die Innen- und Aussenberandungen des herzustellenden Hohlleiters wesentlich bestimmt werden. Der Hohlleiter entsteht nun dadurch, dass unter hohem Druck vorher durch Erwärmung plastifiziert es Aluminium-Pressgut zunächst in einem gewissen Winkel zur Pressdornlängsachse, der vorwiegend 90 beträgt, in den Hohlraum des Presskopfes und dann, nach einer Umlenkung, in Richtung der Dornachse um den Dorn herum entlang diesem in den Ringspalt zwischen dem der Matrize benachbarten Vorderabschnitt 12 des Dornvorderteils und der Matrizenaussparung 13 gepresst wird. Das dabei entstehende, aus dem Ringspalt austretende nahtlose Rohr wird anschliessend abgekühlt.tion 13 an annular gap through which the wall thickness and the inner and outer edges of the waveguide to be produced can be essentially determined. The waveguide is now created as a result of the fact that it is plasticized beforehand by heating under high pressure aluminum pressed material initially at a certain angle to the longitudinal axis of the press mandrel, which is predominantly 90, in the cavity of the press head and then, after a deflection, in the direction of the mandrel axis around the mandrel along this in the annular gap between the front section adjacent to the die 12 of the mandrel front part and the die recess 13 is pressed. The resulting, emerging from the annular gap seamless tube is then cooled.

Durch die bereits erwähnte erfindungsgemässe Zweiteilung des Pressdorns in Zylinderteil k und Dornvorderteil 2 wird es möglich, die im Betrieb auftretenden Kräfte, die je nach Betriebszustand der Presse mehr oder weniger stark den Dorn vorwiegend in Strömungsrichtung des meist senkrecht zur Dornlängsachse in den Presskopf eingepressten Aluminiums zu verlagern versuchen, so von den Führungsflächen fernzuhalten, dass diese das Dornvorderteil zuverlässig in der vorgegebenen Lage zur Matrize abstützen können. Da insbesondere bei der Fertigung unrunder Rohre eine genaue Überdeckung der Querschnittsachsen der Matrizenaussparung und des der Matrize benachbarten Vorderabschnitts' des Dornvorderteils notwendig ist, ist das Dornvor-The already mentioned division of the press mandrel in accordance with the invention into cylinder part k and mandrel front part 2 makes it possible to control the forces occurring during operation that, depending on the operating state of the press, more or less strongly affect the mandrel mainly in the direction of flow of the aluminum, which is usually pressed into the press head perpendicular to the mandrel longitudinal axis try to move away from the guide surfaces in such a way that they can reliably support the front part of the mandrel in the specified position relative to the die. Since an exact overlap of the cross-sectional axes of the die recess and the front section of the mandrel front part adjacent to the die is necessary, especially when producing non-circular pipes, the mandrel front is

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derteil bei der erfindungsgemässen Ausbildung des Werkzeugs mit mindestens zwei Führungsflügeln 1 versehen, die sich über korrespondierende Führungsstollen gegen den Grundring abstützen.derteil in the inventive design of the tool is provided with at least two guide wings 1, which via corresponding guide studs against the base ring prop up.

Dabei sind die Berührungsflächen zwischen Führungsflügeln und Führungsstollen in bekannter Weise so ausgebildet, dass sowohl eine Verdrehung der Querschnittsachsen des Dornvorderabschnitts als auch eine radiale Verschiebung des Dornvorderabschnitts gegenüber der Matrizenhalter wirkungsvoll auf kleinste Werte begrenzt wird. Eine Verdrehung der Querschnittsachse der Matrize wird in bekannter Weise, wie bereits erwähnt, beispielsweise durch eine radiale Nut in der Matrizenstirnfläche und einem entsprechenden Stift in der Matrizenaufnahme verhindert. Um das Eindringen von Aluminium-Pressgut zwischen Dornvorderteil und Dornzylinderteil auf ein Minimum zu reduzieren, ist die Berührungsfläche zwischen Dornvorderteil und Dornzylinderteil als Kugelzone ausgebildet, deren -Mittelpunkt auf der Dornachse liegt. Zur Erzeugung einer ausreichenden Reibungskraft zwischen Dornvorderteil und Dornzylinderteil, die notwendig ist, um das Dornvorderteil an der Spitze des Dornzylinderteils beim Einbau in die Maschine in die richtige Position im Presskopf zu bringen, wird das Dorn-Vorderteil durch eine vorgespannte und vorzugsweise temperaturbeständige Feder 6 und den Schraubbolzen lA kraftschlüssigThe contact surfaces between guide wings and guide cleats are designed in a known manner so that both a rotation of the cross-sectional axes of the mandrel front section and a radial displacement of the mandrel front section compared to the die holder is effectively limited to the smallest values. A rotation of the cross-sectional axis the die is in a known manner, as already mentioned, for example by a radial groove in the Prevents the die face and a corresponding pin in the die holder. To prevent the ingress of aluminum pressed material The contact area between the mandrel front part is to be reduced to a minimum between the mandrel front part and the mandrel cylinder part and mandrel cylinder part designed as a spherical zone, the center of which lies on the mandrel axis. To generate a Sufficient frictional force between the mandrel front part and the mandrel cylinder part, which is necessary to place the mandrel front part at the tip of the mandrel cylinder part when installing in the machine To bring the correct position in the press head, the front part of the mandrel is pretensioned and preferably temperature-resistant Spring 6 and the screw bolt LA non-positive

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gehalten. Diese Reibungskräfte sind jedoch nicht so gross, dass die im Betrieb, wie bereits erwähnt, auftretenden Auslenkkräfte, die die Längsachse des Dornzylinderteils verschieben, in unerträglichem Masse auf das Dornvorderteil übertragen werden können.held. However, these frictional forces are not so great that the deflection forces occurring during operation, as already mentioned, which shift the longitudinal axis of the mandrel cylinder part, can be transferred to the front part of the mandrel to an unbearable degree.

Um Schwierigkeiten beim Ausbau des Pressdorns zu vermeiden, ist der Bewegungsspielraum des Dornvorderteils gegenüber dem Dornzylinderteil begrenzt, und die grösste Querschnittsabmessung des Dornvorderteils soweit reduziert, dass auch bei maximaler Auslenkung des Dornvorderteils dessen grösste radiale Abmessungen nicht über den Querschnitt des Dornzylinderteils radial hinausragen können.In order to avoid difficulties when removing the press mandrel, the freedom of movement of the mandrel front part compared to the Mandrel cylinder part is limited, and the largest cross-sectional dimension of the mandrel front part is reduced to such an extent that also at maximum deflection of the mandrel front part, its largest radial dimensions not over the cross section of the mandrel cylinder part can protrude radially.

Die Formgebung und die Grosse der Führungsflügel 1 im Einfliess-Abschnitt am Dornvorderteil werden so gewählt, dass in Abhängigkeit vom jeweiligen Rohr-, Kabelaussenleiter- oder Kabelmantel-Querschnitt bereits vor der Ebene der Matrizenaussparung ein einwandfreies ZusammenfHessen und Verschweissen des Pressgutes erfolgt. Um zu verhindern, dass der achsial verschiebbare Pressdorn zu weit in Richtung Matrize verschoben werden kann, sind an den Führungsstollen 8 Anlageflächen 11 angebracht, die den Weg der Führungsflügel 1 in Richtung Matrize begrenzen.The shape and size of the guide wings 1 in the inflow section on the front part of the mandrel are selected so that, depending on the respective pipe, cable outer conductor or cable sheath cross-section a perfect joining and welding before the level of the die recess of the pressed material takes place. To prevent the axially displaceable press mandrel too far in the direction of the die can be moved, 8 contact surfaces 11 are attached to the guide cleats, which the path of the guide wing 1 in Limit the direction of the die.

Ein auf die beschriebene Weise erfindungsgemäss ausgebildetesA designed according to the invention in the manner described

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Werkzeug ermöglicht somit eine reproduzierbare optimale Positionierung von Pressdorn-Vorderteil und Matrize, die weitgehend unabhängig von mechanischen und temperaturbedingten Einflüssen auch während des Pressbetriebes ist.Tool thus enables a reproducible optimal Positioning of the press mandrel front part and die, which is largely independent of mechanical and temperature-related Influences also during the press operation.

Es soll noch erwähnt werden, dass der Dorn bei dem hier beschriebenen erfindungsgemässen Werkzeug ohne durchgehende achsiale Bohrung angegeben ist, weil dies bei der Herstellung von Rohren nicht erforderlich ist, es können jedoch die Dorne, die für die Herstellung von Kabelaussenleitern oder Kabelmänteln verwendet werden, zur Einspeisung der Kabelseelen und Aufnahme evtl. Kühlvorrichtungen in bekannter Weise vollständig durchbohrt sein.It should also be mentioned that the mandrel in the tool according to the invention described here has no continuous axial bore is specified because this is not necessary when manufacturing pipes, but the mandrels, those for the production of cable outer conductors or cable sheaths are used to feed the cable cores and Recording any cooling devices to be completely pierced in a known manner.

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Claims (7)

PatentansprücheClaims j 1. Werkzeug zur Herstellung von Rohren, Kabelaussenleitern oder Kabelmänteln aus Aluminium im Strangpressverfahren auf Kabelummantelungspressen, bestehend aus einer Matrizenhalterung und einem zu dieser in achsialer Richtung verschiebbaren Pressdorn, der sich an seiner der Matrize benachbarten Seite zu einem Abschnitt verjüngt, der die Innenberandung des herzustellenden Rohres, Kabelaussenleiters oder Kabelmantels erzeugt, wobei dieser Abschnitt einer Matrize benachbart ist, deren Aussparung die Aussenberandung des herzustellenden Rohres, Kabelaussenleiters oder Kabelmantels erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderteil (2) und das Zylinderteil (4) des Pressdorns als getrennte Teile im Betrieb lediglich so kraftschlüssig miteinander verbunden sind, dass relative Bewegungen dieser beiden Dornteile gegeneinander möglich sind und dass das Vorderteil (2) in eingebautem Zustand in der Ebene senkrecht zur Dornachse formschlüssig mit der Matrizenhalterung (5>7) verbunden ist.j 1. Tool for the production of pipes, cable outer conductors or cable sheaths made of aluminum in the extrusion process on cable jacketing presses, consisting of a die holder and a press mandrel that can be displaced in the axial direction and that is located on its die adjacent side tapers to a section that the inner edge of the pipe to be produced, cable outer conductor or cable sheath is produced, this section being adjacent to a die, the recess of which is the outer edge of the pipe, outer cable conductor or cable jacket to be produced, characterized in that the front part (2) and the cylinder part (4) of the press mandrel as separate parts are only so positively connected to each other during operation that relative movements of these two mandrel parts against each other are possible and that the front part (2) in the installed state in the plane Form-fitting perpendicular to the mandrel axis with the die holder (5> 7) is connected. 2. Werkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornvorderteil (2) mit mindestens 2 Führungsflügeln (l) versehen ist, die sich auf korrespondierenden Führungsstollen (8) der Matrizenhalterung (5.7) abstützen. 2. Workpiece according to claim 1, characterized in that the mandrel front part (2) with at least 2 guide wings (l) is provided, which are supported on corresponding guide studs (8) of the die holder (5.7). BK 72/9k - 10 -BK 72 / 9k - 10 - 509813/0393509813/0393 3. Werkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornvorderteil (2) mittels einer vorgespannten und temperaturstabilisierten Feder (6) mit einer vorgegebenen Auflagekraft gegen die Auflagefläche (9) des Zylinderteils (k) gepresst wird.3. Tool according to claim 1 and 2, characterized in that the mandrel front part (2) is pressed against the bearing surface (9) of the cylinder part (k) by means of a pretensioned and temperature-stabilized spring (6) with a predetermined bearing force. 4. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass der grösste Durchmesser des Dornvorderteils vorzugsweise um den Betrag des zugelassenen Achsenspiels zwischen Dornvorderteil und Dornzylinderteil kleiner gewählt ist als der grösste Durchmesser des Dornzylinderteils und dass die Berührungsfläche zwischen Dornvorderteil und Dornzylindert.eil eine Kugelzone mit Mittelpunkt auf der Dornlängsachse ist.4. Tool according to claim 1 to 3> characterized in that the largest diameter of the mandrel front part is preferably is selected smaller than the amount of the permitted axial play between the mandrel front part and mandrel cylinder part the largest diameter of the mandrel cylinder part and that the contact surface between the mandrel front part and the mandrel cylinder part is a spherical zone centered on the longitudinal axis of the mandrel. 5. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Matrizenhalterung, der die Matrize trägt (p) mit dem Grundringteil (7) durch Schrauben verbunden ist.5. Tool according to claim 1, characterized in that the part of the die holder which carries the die (p) with the base ring part (7) is connected by screws. 6. Werkzeug nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Grundring (7) mit Aussparungen versehen ist, in denen die Führungsstollen (8) nahezu spielfrei abgestützt werden.6. Tool according to claim 5 »characterized in that the base ring (7) is provided with recesses in which the Guide lugs (8) are supported almost free of play. 7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstollen (8) formschlüssig in Aussparungen und kraftschlüssig durch Schrauben mit der Matrizenaufnahme (5) verbunden ist.7. Tool according to claim 6, characterized in that the guide lugs (8) form-fit in recesses and non-positively is connected to the die holder (5) by screws. 5 0 9 813/0 3 93 _5 0 9 813/0 3 93 _ BK 72/94BK 72/94 LeerseiteBlank page