DE2325664A1

DE2325664A1 - Einrichtung zum hydrostatischen strangpressen

Info

Publication number: DE2325664A1
Application number: DE2325664A
Authority: DE
Inventors: Gotz S Hauser; Robert B Melmoth
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1972-05-25
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1973-12-06
Also published as: JPS4949858A; CA993402A; US3817069A; GB1413899A

Description

Erfindung betrifft eine Einrichtung zum hydrostatischen Strangpressen von Puppen zu Rohren oder Stangen mit einem gegenüber der Länge verhältnismäßig kleinen Durchmesser, mit einem die Puppen in einer hydrostatischen Druckkammer aufnehmenden Aufnehmer, an dessen einem Ende die Preßmatrize angeordnet und über dessen anderes Ende der Preßstempel gegen die Preßmatrize vorschiehhar ist.

In den bekannten Einrichtungen der vorgenannten Art wird nur jeweils eine Puppe je Arbeitshub des Preiistempels verarbeitet. Zu Beginn jedes neuen Arbeitshubes muß ein Reststück'der voraus gehend stranggepreßten Puppe nach erfolgtem Zurückziehen des Aufnehmers von der Preßmatrize bei gleichzeitiger Entleerung

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der hydrostatischen Druckkammer- von dem stranggepreßten Gut abgetrennt werden. Anschließend wird dann eine neue Puppe zusammen mit einer neuen Preßmatrize von der Seite her mittels geeigneter Greifer in den axialen Verschiebeweg des Aufnehmers gebracht, der dann gegen die Preßraatrize bzw. gegen den diese abstützenden Pressentisch vorgeschoben wird. Während dieses Vorschubs wird die hydrostatische Druckkammer des Aufnehmers, in welcher ein zur anfänglichen Berührung mit dem nachlaufenden Ende der Puppe bestimmter Dichtungskolben angeordnet ist, über einen mit einem Rückschlagventil ausgerüsteten Einlaßkanals geführt. Sobald der Aufnehmer an der Abstützung für die Preßmatrize angeschlagen ist, werden die Greifer zurückgezogen und es beginnt dann der eigentliche Arbeitshub des Preßstempels. Bei diesem Arbeitshub wird der hydrostatische Druck der Hydraulikflüssigkeit in der hydrostatischen Druckkammer des Aufnehmers erhöhit, so daß schließlich ein Druckwert xerhalten wird, ab welchem das Strangpressen der Puppe durch die Düse der Preßmatrize beginnt. Der Preßstempel wird dann mit einer dem Auspressen ver— hältigen Rate gegen die Preßmatrize vorgeschoben bis es zur Bildung des vorerwähnten R_eststückes gekommen i,st, zu welchem Zeitpunkt dann der Arbeitshub beendet ist.

Die bekannten Einrichtungen erfordern deslialb eine solche diskontinuierliche, auf die Bildung eines Keststückes der Puppe bei jedem Arbeitshub zurückzuführende Verfahrensweise, weil bei einem Strangpressen auch dieses Reststückes die in der Druckkammer eingefangene Hydraulikflüssigkeit dann zu plötzlich entlastet werden würde, so daß eine übermäßige Stoßbelastung des Aufnehmers, des Dichtungskolbens und der Preßmatrize die Folge wäre. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Einrichtungen so weiterzubilden, daß das dort erforderliche Abtrennen eines Reststückes von jeder stranggepreßten Puppe entfallen kann, um so eine kontinuierlichere Verfahrensweise zu erhalten»

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art in der Düse der Preß-

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matrize das nacTalaulende.Ende der in einem Jeweils vorausgegangenen Arbeitshub des Preßsterapels stranggepreßteu Puppe angeordnet und daß die Matrizendüse in Richtung zu der hydrostatischen Druckkammer hin durch einen in einer Dichtungskappe der Preßmatrize a.usgebildeten Führungskanal verlängert ist, welcher durch das vorlaufende Ende der jeweils nachfolgend zu strangpressenden Puppe gegen die hydrostatische Druckkammer abgedichtet wird.

Es wird damit eine Verfahrensweise vorgeschlagen, gemäß welcher die einzelnen Puppen hintereinanderfolgend durch die Preßmatrize hindurchgedrückt werden, so daß also das vorlaufende Ende jeder zweiten Puppe das nachlaufende Ende jeder ersten Puppe vor sich her schiebt. Die neuen Puppen werden hei zurückgezogenem Preßstempel von der der Preßmatrize angewandten Seite in die hydrostatische Druckkammer des Aufnehmers eingeführt, wobei zu diesem Zeitpunkt das nachlaufende Ende der bei dem letzten Arbeitshub zuletzt stranggepreßteri Puppe noch in der Preßraatrize angeordnet ist. .Dieses Endstück wird dann als erstes durch die Preßmatrize hindurchgedrückt, wenn beim nachfolgenden Vorschieben des Preßstempels der Arbeitsdruck in der hydrostatischen Druckkammer erreicht ist. Weil zu Beginn des Druckaufhaus in der Druckkammer diese durch das vorlaufende Snde der als nächstes zu strangpressenden Puppe gegen die Aussehubseite hin abgedichtet ist, kommt es nicht zu der in den bekannten Sinrichtun gen gefürchteten Stoßbelastung, selbst dann nicht, wenn aus Gründen einer längenmäßigen Kleinhaltung der Einrichtung und deshalb augenblicklich bevorzugten Ausbildung derselben durch ■ entsprechende Bemessung des Führungskanals der Dichtungskappe und ggf. auch der Matrizendüse zwischen dem nachlaufenden Ende der einen Puppe und dem vorlaufenden Ende der weiteren Puppe eine durch diese gegen die hydrostatische Druckkammer isolierbare weitere hydrostatische Druckkammer ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung verkürzt damit die für das aufeinanderfolgende Strangpressen mehrerer Puppen insgesamt benötigte Arbeitszeit und ergibt gegenüber den bekannten Einrichtungen eine Einsparung an den Einrichtungsteilen, die dort für

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das jeweilige Abtrennen des R.eststückes der Puppen benötigt werden. Hierzu gehört nicht nur das eigentliche Trennwerkzeug_f vielmehr gehören hierzu auch der Greifer für die Preßmatrisen und seine Betätigungseinrichtung und weiter der Dichtungskolben, der bei den bekannten Einrichtungen in der hydrostatischen Druckkammer des Aufnehmers in einer Anordnung zwischen der jeweiligen Puppe und der Preßmatrize vorgesehen ist.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den darauf bezogenen Ansprüchen erfaßt. Eine augenblicklich bevorzugte Ausführungsform ist in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 die aufeinanderfolgenden Arbeitsscbritte bei der bekannten Einrichtung zum hydrostatischen Strangpressen von Puppen,

Eig. 2 einen Längsschnitt durch den Aufnehmer und die in diesem angeordnete Preßmatrize bei der vergleichbaren Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der" Linie 3-3 in Hg. 2\

Fig. h in etwas vergrößertem Maßstab eine Einzelheit der Preßmatrize und

Fig. 5 einen der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt mit der Darstellung einer weiteren Puppe, deren vorlaufendes Ende entsprechend der in Fig. ^;± gezeigten Einzelheit die Druckkammer des Aufnehmers zur Ausschubseite hin abdichtet.

Die in Fig. 1 für die aufeinandex'folgenden Arbeitsschritte gezeigte Einrichtung zum hydrostatischen Strangpressen von Puppen zu Rohren oder Sta.ngen mit einem gegenüber der Länge verhältnismäßig kleinen Durchmesser umfaßt in der bekannten Ausführungsforin einen aus einem Hydraulikzylinder IA und einem Hydraulikkolben 16 mit.daran befestigtem Plunger 18 bestehenden Preßstempel 10, eine durch einen Pressentisch 26 abstützbare Preß-

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matrize 12 und einen Aufnehmer 2O₃ der ausmehreren, konzenti-isch zueinander angeordneten Werkzeugringen besteht _o In der hydrostatischen Druckkammer 22 dieses Aufnehmers 20 ist in einer Anordnung zwischen dem Plunger 18 und der Preßmatrize 12 ein Bichtungskolben 24 angeordnet j welcher die Druckkammer gegen die Preßmatrize hin al)dichtet_o

Zu Beginn des ersten Arbeitshubes des Preßstempels 10 werden mittels geeigneter Greifer .die - Preßmatrize 12 und eine mit diesem Arbeitshub zu strangpressende Puppe 28 von der Seite her in den axialen Verschiebeweg des Aufnehmers 20 gebracht, wie dies in Fig. 1 ganz oben unter A dargestellt ist„ Gemäß der Darstellung B wird dann anschließend der Aufnehmer 20 gegen die Preßmatrize 12 bzw» gegen- den Pressentisch 26 vorgeschoben, Ms das na.chla.uf ende Ende der Puppe 28 in Berührung kommt mit dem Dich- _ tungskolben 2k„ Zu diesem Zeitpunkt ist das vordere Ende des ■ Plungers 18 des Preßstempels 10 in einer solchen Relativlage bezüglich eines Kinlaßkanals 32 für"die Hydraulikflüssigkeit gehalten, daß jetzt die hydrostatische Druckkammer 22 des Aufnehmers 20 gefüllt werden kaan_D wodurch der Dichtungskolben 2k gegen die Preßmatrize 12 und diese gegen den Pressentisch 26 vorgespannt wird» Entsprechend der Darstellung C werden dann die Greifer von der Preßmatrize 12 und der Pupp© 28 nach der Seite zurückgezogenj uad sobald der Aufnehmer 20 mit einer an seinem dem Pressentisch- 26 zugewandten Ende angeordneten Dichtungsplatte 30 entsprechend der Darstellung D an. dem Pressentisch 26 angeschlagen ist9 beginnt der eigentliche Arbeitshub des Preßstempels iOo Sobald das vordere Ende des Plungers 18 den Einla.ßka.nal 32 verschlossen hat„ wird die in der hydrostatischen Druckkammer 22 eingefangene Hydraulikflüssigkeit unter Vermittlung eines in einen Durclilaßkanal des Diehtungskolbens 24 eingebautem Rückschlagventils in den die Puppe 28 umgebenden Hohlraum gedrückt, und ist in diesem ein bestimmter Arbeitsdruck erreicht_s dann beginnt das eigentliche Strangpressen der Pwjpp© 28 öuxeli die SMss der Praßaiatriae 12 hindurch_o Diese Phase ist in der Darstellung E festgetialten_o Zur AufrechterlialtiaiBg dieses -bestimmten Arbeitsdruck©©' wird, der Plunger 18 ö©s Preßstempels 10

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tinuierlich in der hydrostatischen Druckkammer 22 vorgeschoben, bis entsprechend der Darstellung F die Puppe 28 so weit ausgeschoben wurde, daß an ihrem nachlaufenden Ende noch ein Reststück in die Druckkammer hineinragt_o Der Vorschub des Preßstenipels 10 wird dann abgestoppt, und anschließend werden Preßstempei und Aufnehmer in die der Darstellung A entsprechende Ausgangslage entsprechend der Darstellung G zurückgezogen,, Ist dieses Zurückziehen erfolgt, dann wird von der Seite her ein Trennwerkzeug gegen das nachlaufende Ende der Puppe zum Abtrennen von deren Endstück heranbewegt, und abgetrenntes Endstück und Preßmatrize 12 werden ®ann entsprechend der Darstellung H nach der Seite hin entfernt. Die neue Arbeitsfolge zum Strangpressen der nächsten Puppe entsprechend dieser Arbeitsschritte A bis H kann dann beginnen.

Auf die Bildung eines Reststückes an dem nachlaufenden Ende jeder pro Arbeitshub des Preßstempels stranggepreßten Puppe muß bei diesen bekannten Einrichtungen deshalb geachtet werden₉ weil es sonst zu einer plötzlichen Druckentlastung der in der hydrostatischen Druckkammer eingefangenen Hydraulikflüssigkeit und einer dadurch hervorgerufenen, vergleichsweise hohen Stoßbelastung des Aufnehmers, der Preßmatrize und des Bichtungskolbens kommen würde. Die Bildung dieses RestStückes bedingt mit dem dadurch erforderlichen Abtrennvorgang eine weitgehend diskontinuierliche Verfahrensweise, welche mittels der nachfolgend näher beschriebenen Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung vermieden werden kann.

Gemäß den Figuren 2 bis 5 umfaßt die erf inäutigsgemäße -Einrichtung einen Aufnehmer 40 mit einer zentralen hydros tat !seilen Druckkammer 42, in welche wie in der vorbekannten Einrichtung von der einen Seite her der Plunger 44 des Preßstempels vorschiebbar ist. An dem vorderen Ende des Plungers ist ein Dichtungsring 46 angeordnet," der in einer-Umfangsnut im Übergang zu einer endseitigen Zentrierkappe 48 sitzt. Die Hydraulikflüssigkeit wird in die Druckkammer 42 bei zurückgezogenem Preßsteü-

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pel über einen Einla.ßka.nal 52 zugeleitet ₉ in welchem ein Rückschlagventil angeoi'dnet ist.

Ib das vordere Ende der Druckkammer 42 ist die Preßmatrize 62 eingefügt, deren Mantelfläche mit Abflaclmngen verseilen ist, so da.ß zwischen ihr und der zugeordneten Innenwand des Aufnehmers 40 achsparallele Drucktaschen 64 gebildet werden. Diese Brucktaschen werden mit der in der Druckkammer 42 eingefangenen Hydraulikflüssigkeit gefüllt und erzeugen einen Gegendruck zu dem beim Strangpressen der Puppen 50 radial nach außen in der Matrizendüse wirkenden Druck.

Am inneren Ende der Preßraatrize 62 ist eine Dichtungskappe 66 angeordnet, die einen in der Flucht von der Matrizendüse liegenden Führungskanal besitzt, dessen Begrenzungswand leicht konisch ausgebildet ist. Der Konuswinkel beträgt etwa 7 oder weniger. Die vorerwähnten Drucktaschen 64 "erstrecken sieh auch über die axiale Länge dieser Dichtungskappe 66, die im übrigen eine zylindrische Mantelfläche haben kann, deren Durchmesser dem diametralen Abstand der in der Mantelfläche der PreiJmatrize 62 gern» Fig. 3 regelmäßig ausgebildeten Abflachungen entspricht.

Gemäß den Figuren 4 und 5 wird das vorlaufende Ende jeder nachfolgend zu strangpressenden Puppe 50', die bei zurückgezogenem Preßstesnpel von der der Preßraatrize 62 angewandten" Seite in die Druckkammer 42 eingeführt wird, zu Beginn des Arbeitshubes des Preßstempels in dem Führungskanal der Dichtungskappe 66 zentriert, derart, daß durch das vorlaufende Ende der Puppe die Druckkammer 42 eine Abdichtung zur Ausschubseite hin erfährt. Kurz bevor sich diese Abdichtung eingestellt hat, wird die im Einlaufende der Matrizendüse und in dem Führungskanal der Dichtungskappe 66 zwischen den zugewandten Enden der beiden Puppen 50 und 50' eingefangene Hydraulikflüssigkeit über Auslaßkanäle 70, 72 abgeleitet, und ist die Abdichtung erfolgt, dann wird der Preßstempel geringfügig zurückgezogen, so daß sich die Zentrierkappe 48 von dem nachlaufenden Ende der Puppe 50* abheben kann.

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Die Druckkammer k2 wird ■ dann über den Einlaßkanal ^rfl mit einer der Verlustmenge entsprechenden Menge an Hydraulikflüssigkeit nachgefüllt, so daß auch zwischen dem nachlaufenden Ende der Puppe 50' und der Zentrierkappe 48 ein Druckpolster entsteht. Wenu dann der Preßstempel gegen die Preßmatrize vorgeschoben wird, baut sich zunächst in der Druckkammer 42 der für das Vorschieben der Puppe-50.' erforderliche Arbeitsdruck auf, und sobald dieser erreicht ist, wird das vorlaufende Ende, der Puppe 50' gegen das nachlaufende Ende der Puppe 50 vorgeschoben, wobei es zunächst zu einem Verschließen der Auslaßkanäle 70, 72 kommt. Sobald dies geschehen ist, ist zwischei/den einander zugewandten Enden der beiden Puppen 50, 50' eine weitere hydrostatische Druckkammer gebildet, deren Wirkungsrichtung bezüglich des nachlaufenden Endes der Puppe 50 dieselbe ist wie die Wirkungsrichtung der hydrostatischen Druckkammer k2 bezüglich des nachlaufenden Endes der Puppe 50'. Sobald in dieser weiteren Druckkammer der Arbeitsdruck erreicht ist, wird das nachlaufende Ende der Puppe 50 durch das vorlaufende Ende der Puppe 50^! ausgeschoben, wobei es in dem Augenblick zu einer verhältnismäßig äußerst geringen Stoßbelastung der Preßmatrize und des Aufnehmers kommt, in welchem die zwischen den Puppen eingefangene Hydraulikflüssigkeit durch das vorlaufende Ende der Puppe 50' kaskadenartig aus der Matrizendüse herausgedrückt wird. Diese geringe Stoßbelastung tritt jedoch deshalb kaum in Erscheinung, weil zu diesem Zeitpunkt das Strangpressen der Puppe 50^! bereits eingeleitet ist»

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Claims

Ansprüche

!.^Einrichtung zum hydrostatischen Strangpressen von Puppen zu Rohren oder Stangen mit· einem gegenüber der Länge verhältnismäßig kleinen Durchmesser, mit einem die Puppen in einer hydrostatischen Druckkammer aulnehmenden Aufnehmer, an dessen einem Ende die Preßmatrize angeordnet und über dessen anderen Ende der Preßstempel gegen die Preßmatrize verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß in der Düse der Preßmatrize (62) das nachlaufende Ende der in einem jeweils vorausgegangenen Arbeitshub des Preßstempels (44) stranggepreßten Puppe (50) angeordnet und daß die Matrizendüse in Richtung zu der hydrostatischen Druckkammer (42) hin durch einen in einer Dichtungskappe (66) der Preßraatrize (62) ausgebildeten Führungskanal verlängert ist, welcher durch das vorlaufende Ende der jeweils nachfolgend zu-strangpressenden Puppe (50') gegen die hydrostatische Druckkammer (42) abgedichtet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Bemessung des Führungskanals der Dichtungskappe (66) und ggf„ auch der Matrizendüse zwischen dem nachlaufenden Ende der einen Puppe (50) und dem vorlaufenden Ende der weiteren Puppe (50^!) eine durch diese gegen die hydrostatische Druckkammer isolierbare weitere hydrostatische Druckkammer ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Einlaufende des Führungskanals der Dichtungskappe (66) leicht konisch ausgebildet ist.
ο Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel am Einlaufende des Führungskanals der Dichtungskappe (66) nicht größer als etwa 7 ist.
5. Einrichtung nach mindestens einem der Anspxiiche i bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß in der Preßmatrize (62) an den Führungskanal ihrer Dichtungskappe^,(,66) angeschlossene, durch die Puppen steuerbare Auslaßkanäle (70, 72) für die

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Hydraulikflüssigkeit ausgebildet sind.
6. Einrichtung mindestens nach Anspruch. 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Auslaßkanäle durch einen in der Fuge zwischen der Dichtüngskappe (66) und der Preßmatrize (62) ausgebildeten kingkanal (70) und daran angeschlossene, zu der Matrizendüse achsparallele Kanäle (72) in der Preßmatrize gebildet sind.
7. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Innenwand des Aufnehmers (40) und der Außenwand der Dichtungskappe (66) sich auch über eine Teillänge der Preßmatrize fortsetzende Druckte— sehen (64) ausgebildet sind, die mit der hydrostatischen Druckkammer (42) in Verbindung stehen.
8. Einrichtung mindestens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß bei einer zylindrischen Ausbildung der hydrostatischen Druckkammer (42) die zylindrische Mantelfläche der in den Aufnehmer (40) eingepaßten Preßmatrize (62) mit über den Umfang regelmäßig angeordneten Abdachungen versehen ist, welche die Druckbaschen (64) radial nach innen begrenzen.
9. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß an dem vorlaufenden Ende des Preßstempels (44) eine Zentrierkappe (48) angeordnet ist, die in ihrer Stirnfläche eine kegelig ausgebildete Zentrieraussparung aufweist.
10. Verfahren zum hydrostatischen Strangpressen von Puppen zu iiohren oder Stangen mit eineta gegenüber der Länge verhältnismäßig kleinen Durchmesser unter Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Puppen in einer hintereinander*olgenden Reihenanordnung durch die Düse der Preßmatrize hindurchgedrlickt werden, wobei vor jedem neuen Arbeitshub des Preßsteuipels die hydrostatische

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Druckkammer durch da.s vorlaufende Ende der als nächstes zu" strangpressenden Puppe zur Ausschubsexte des in der Matrizendüse Bocla angeordneten Rest Stückes der Puppe bin abgedichtet ■wird, die zuletzt "bei dem vorausgegangenen Arbeitstnib Stranggepreßt wurde, an welche Abdichtung sich dann bei etwas zurückgezogenem Preßstempel ein Nachfüllvorgang der hydrostatischen Druckkammer anschließt, nach dessen Beendigung der Preßstempel zur,Erlangung des Arbeitsdruckes in der hydrostatischen Druckkammer gegen die Preflmatrize v-orgeschoben wird.

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