SE515042C2 - Slagpressanordning och metod för kapning och formning av ett ämne - Google Patents

Description

25 30 35 l 51.5 i 042 2 UPPFINNINGENS BAKGRUND l samband med kapning av kroppar eller ämnen till mindre eller kortare segment, där kapningen utförs genom att ett slag medelst ett slagorgan, t.ex. en slagkolv, riktas mot ett kapverktyg för kapning av kroppen eller ämnet är det inte ovanligt med en mer eller mindre framträdande deformation av ämnet och/eller det från detta kapade segmentet i det omrâde där kapverktyget på- verkat ämnet och genomfört själva kapningen. Vid kapning av exempelvis stänger med cirkulärt tvärsnitt är det till exempel inte ovanligt att ett något deformerat tvärsnitt, det vill säga icke helt cirkulärt tvärsnitt, erhålls vid kapområdet. l de fall då sådana deformationer inte kan accepteras, fordras sålunda en efterföl- jande formning av segment som på det ovan beskrivna sättet ka- pats och lätt deformerats. l fall med segment av metalliska mate- rial, t.ex. stångsegment, utförs formningen lämpligtvis genom placering av segmentet i ett formningsverktyg, i vilket det formas genom pressning, t.ex. kallpressning.

Vad som ovan sagts gäller även vid kapning av metalliska mate- rial, där slagmaskiner och verktyg för kapning genom adiabatisk mjukgöring av materialet ifråga utförs. Denna kapningsteknik möjliggör mycket snabb uppkapning av långa ämnen, företrädes- vis stänger eller tråd i ett stort antal kortare segment. Ett stort antal segment som vart och ett fordrar formning erhålls därige- nom på kort tid. För att göra kapningen industriellt applicerbar är det angeläget att efterföljande formning av kapade segment kan ske på ett så kostnadseffektivt och snabbt sätt som möjligt. För att inte skapa flaskhalsar i en industriell process som utnyttjar denna typ av kapning är det önskvärt att formningsproceduren kan utföras med hög hastighet, företrädesvis med väsentligen samma hastighet som kapningsproceduren.

SYFTET MED UPPFINNINGEN Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en slagpressanordning som är inrättad att på ett kostnadseffek- 10 15 20 25 30 35 .sis 042 3 tivt sätt utföra kapning av ett objekt eller ett ämne och därefter utföra erforderlig formning av segment som erhållits genom kap- ningen. Formningen av nämnda segment skall kunna ske med väsentligen samma frekvens, med vilken ursprungskroppen eller ämnet kapas till segment. Anordningens konstruktion skall gynna framställning av enskilda segment med god precision med hän- syn till produktionshastigheten och formen hos de erhållna seg- menten.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen uppnås medelst en slagpressanordning av det inledningsvis definierade slaget, vilken är kännetecknad av att den innefattar ett formningsverktyg för formning av ett fràn nämnda ämne kapat segment och att slagorganet är inrättat att under nämnda slagrörelse påverka även formningsverktyget för formning av nämnda segment.

Det segment som formas i formningsverktyget är ett segment ka- pat vid en föregående slagrörelse hos slagorganet. Företrädesvis är nämnda segment kapat vid den närmast föregående slagrörel- sen hos slagorganet. Formverktyget är lämpligtvis inrättat att ta emot det senast genom kapning erhållna segmentet genom att detta matas in i formverktyget och därvid skjuter ut det senast formade segmentet ur formningsverktyget. Anordningen innefat- tar därför företrädesvis medel för frammatning av ett kapat seg- ment till formningsverktyget efter det att segmentet kapats. Fö- reträdesvis är ett sådant medel inrättat att mata det ämne som skall kapas fram till lämplig kapningsposition under det att ämnet därigenom i sin tur genom en förskjutningsrörelse matar det se- nast kapade segmentet vidare till formningsverktyget. Frammat- ningen sker mellan två på varandra följande kapningar av ämnet, d.v.s. mellan två på varandra följande slagrörelser hos slagorga- net.

Enligt ett föredraget utförande av den uppfinningsenliga anord- ningen är slagorganet inrättat att, under en och samma slagrö- 10 15 20 25 30 35 515 042 4 relse, sekventiellt träffa och påverka kapverktyget för initiering av kapningen respektive formningsverktyget för àstadkommande av formningen, varvid slagorganet inledningsvis träffar och påverkar kapverktyget och därefter träffar och påverkar formningsverkty- get. Därigenom utnyttjas slagorganets restenergi, det vill säga en rörelseenergi som slagorganet fortfarande uppvisar efter det att kapverktyget erhållit den stöt från slagorganet som genererar kapningen, på ett optimalt sätt. Genom att formningsverktyget kommer att ha en dämpande inverkan på slagorganets fortsatta rörelse, reduceras behovet av ytterligare dämparorgan för dämp- ning av slagorganets slagrörelse.

Kapverktyget och formningsverktyget är företrädesvis anordnade intill varandra. Avståndet mellan verktygen bestäms av längden på segmentet 2. Avståndet mellan de bägge verktygen i det om- råde där ett kapat segment överförs från kapverktyget till form- ningsverktyget är företrädesvis väsentligt mindre än längden av ett sådant segment. Mellanrummet är anordnat i ett område där en ände av det ämne som skall kapas kommer att föreligga under kapnings- och formningssekvensen. Tack vare mellanrummet undviks slitage mellan olika rörliga delar, t.ex. mellan kapverkty- get och formningsverktyget och mellan änden hos det ämne som skall kapas och formningsverktyget.

Det ämne som skall kapas innefattar företrädesvis ett metalliskt material, och slagorganets påverkan på kapverktyget sker med sådan hastighet och kraft att det metalliska materialet hos ämnet utsätts för en adiabatisk mjukgöring som resulterar i kapningen. Ämnet är långsträckt, företrädesvis stång- eller trådformigt.

Uppfinningen avser även ett förfarande av det inledningsvis defi- nierade slaget, vilket är kännetecknat av att kapningen och form- ningen sker genom att ett slag medelst ett slagorgan riktas mot ett kapverktyg för kapning av ämnet och ett formningsverktyg för formnlng av nämnda segment, och att kapningen och formningen åstadkoms genom en och samma slagrörelse hos slagorganet. 10 15 20 25 30 35 5:15 042 5 Ytterligare fördelar med och särdrag hos uppfinningen kommer att framgå av den följande beskrivningen samt av de bifogade patentkraven.

KORT BESKRIVNING AV RlTNlNGARNA Ett utföringsexempel av den uppfinningsenliga slagpressanord- ningen skall härefter i exemplifierande syfte beskrivas med hän- visning till de bifogade ritningarna, på vilka Fig. 1 är en schematisk perspektivvy av ett utföringsexempel av den uppfinningsenliga slagpressanordningen, och Fig. 2-5 är tvärsnittsvyer som schematiskt visar en kapnings- och formningssekvens hos den uppfinningsenliga slag- pressanordningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV ETT FÖREDRAGET UT- FÖRINGSEXEMPEL Den uppfinningsenliga slagpressningsanordningen definierar en maskin inrättad att genom slagpåverkan åstadkomma adiabatisk mjukgöring av en kropp eller ett ämne 1 som huvudsakligen in- nefattar ett metalliskt material, för kapning av ämnet 1 till sepa- rata segment 2.

Anordningen innefattar ett slagorgan 3 i form av en kolv, vilken kan drivas medelst ett fjäderorgan eller pneumatiskt, men som företrädesvis drivs hydrauliskt i syfte att uppnå hög kapfrekvens med högsta möjliga precision. Anordningen är inrättad att repeti- tivt utföra slagrörelser medelst slagorganet 3 för kapning av äm- net 1 i ett flertal segment 2.

Anordningen innefattar vidare ett stödorgan 4, mot vilket ämnet 'l tar stöd under det att det kapas. Dessutom innefattar anordning- en ett kapverktyg 5, vilket är rörligt anordnat relativt stödorganet 4. Alternativt kan stödorganet 4 och kapverktyget 5 betraktas som delar av ett enda kapverktyg, där den ena delen 4 är vä- sentligen orörlig och den andra 5 är rörlig i kapriktningen sett. 10 15 20 25 30 35 'S15 042 6 Slagorganet 3 är inrättat att under en slagrörelse träffa kapverk- tyget 5, bibringa detta en stöt och förskjuta det så att adiabatisk mjukgöring uppstår i ämnet 1, vilket resulterar i nämnda kapning. l det visade utföringsexemplet är en siaghatt 6 förbunden med kapverktyget 5, varvid slagorganet 3 träffar slaghatten 6 och därigenom åstadkommer förskjutningen av kapverktyget 5.

Parallellt med kapverktyget 5 är dessutom ett formningsverktyg 7 anordnat för formning genom pressning av segment 2 som kapats från ämnet 1 medelst kapverktyget 5.

Slagorganet 3 är inrättat att träffa formningsverktyget 7 eller en med detta förbunden del 8 för generering av en rörelse hos åt- minstone en rörligt anordnad del 9 hos formningsverktyget 7.

Formningsverktyget 7 innefattar företrädesvis åtminstone en i kapningsriktningen sett rörlig del 9 och åtminstone en i kap- ningsriktningen sett väsentligen orörlig del 10, varvid slagorganet 3 under slagrörelsen påverkar och förflyttar den rörliga delen 9 relativt den orörliga delen 10 för ástadkommande av en formning av ett under en föregående sekvens kapat segment 2. Formning- en kan vara av mycket enkel karaktär, exempelvis en krökning av ett ursprungligen väsentligen rakt segment 2 eller en justering av något parti av segmentet 2 som blivit deformerat i samband med den föregående kapningen. I fallet med kapning av ett metalliskt stångämne till kortare segment under genereríng av adiabatisk mjukgöring innefattar formningen exempelvis justering av den ytt- re formen hos en ände av ett segment 2, vid vilken ände kap- ningen resulterat i en liten men ändock märkbar deformation.

Formningsverktyget innefattar företrädesvis något stoppmedel, till exempel en klack eller liknande, (ej visat) för att förhindra att det segment 2 som skjuts in i formningsverktyget skjuts för långt under matningsfasen. Det får emellertid inte hindra utskjutningen av ett tidigare format segment 2.

Kapningen och formningen sker sekventiellt under en och samma slagrörelse hos slagorganet 3. Förloppet framgår av fig. 2-5. 10 15 20 25 30 35 srs 042 7 Kroppen eller ämnet 1, som är långsträckt, företrädesvis stång- eller trådformigt, matas in i och igenom stödorganet 4, vilket för övrigt innefattar en genomgående urtagning eller ett hål, vars in- neromfång väsentligen motsvarar ämnets 1 ytteromfång och som är inrättat att mottaga och inhysa ämnet 1. Kroppen eller ämnet 1 matas så långt att ett segment 2 av i förväg fastställd längd kommer att kapas genom kapverktygets 5 rörelse relativt stödor- ganet 4. Ett i kapverktyget 5 sedan en föregående kapning kvar- blivet segment 2 förskjuts genom påverkan av det frammatade ämnet 1 in i formningsverktyget 7 för formning i detta.

Såsom framgår av fig. 3 träffar slagorganet 3 inledningsvis kap- verktyget 5, eller närmare bestämt den med detta förbundna slaghatten 6, varvid kapningen av ämnet initieras. Energi tillförs materialet i ämnet 1 och adiabatisk mjukgöring uppstår. Därige- nom separeras ett ytterligare segment 2 från ämnet 1.

Formningsverktygets 7 rörliga del 9, eller närmare bestämt den med denna förbundna delen 8, är förskjutet anordnad relativt slaghatten 6 i slagorganets 3 rörelseriktning. Slagorganet 3 är inrättat att i ett senare skede, först när kapningen av ämnet 1 initierats och eventuellt även fullbordats, träffa formningsverkty- get? och åstadkomma en inbördes rörelse hos dettas delar 9, 10 så att en formning av det däri befintliga segmentet 2 erhålls.

Detta framgår av fig. 4.

Då slagorganet 3 nått ett vändläge och återgår till ett utgångslä- ge för en ytterligare slagrörelse, är kapverktyget 5 och form- ningsverktyget 7 inrättade att återgå till sina respektive utgångs- lägen för en ny kapnings- och formningssekvens. För detta än- damål innefattar kapverktyget ett återföringsmedel 11, företrä- desvis en hydrauliskt driven kolv, eller, alternativt, en fjäderan- ordning. Återföringsmedlet 11 drivs nedåt, t.ex. hydrauliskt, före eller samtidigt med slagorganets 3 slagrörelse för att så litet som möjligt bromsa slagrörelsen. Detta framgår av fig. 2-4. Efter slag- rörelsen aktiveras det för återföringen av slagorganet 3, såsom framgår av fig. 5. Formningsverktyget 7 innefattar också ett 10 15 20 25 30 1515 042 8 återföringsmedel 12, inrättat att återföra den rörliga delen 9 till en utgångsposition relativt den orörliga delen 10 inför nästa formningssekvens. Återföringsmedlen 12 är här bildade av fjä- derorgan anordnade mellan formningsverktygets 7 rörliga och orörliga delar 9, 10.

Efter äterföringen av kapverktyget 5 och formningsverktyget 7 till nämnda utgàngsposition utförs en ny frammatning av ämnet 1, varvid ämnet 1 bringas att förskjuta det i det föregående kap- ningssteget kapade segmentet 2 fram till och in i formningsverk- tyget 7, under det att detta segment 2 förskjuter och matar ut det segment 2 som under den föregående sekvensen formats i form- ningsverktyget 7.

Anordningen innefattar medel 13 för frammatning av ämnet 1.

Medlen 13 är i detta fall endast antydda, men det skall inses att dessas konstruktion kan vara av i sig känt slag och vara såväl enkel som sofistikerad beroende av bland annat den typ av ämne som skall frammatas och, framför allt, av de krav som i det en- skilda fallet ställs på precisionen och snabbheten hos frammat- ningen. Företrädesvis innefattar medlen 13 en fram- och återgå- ende hydrauliskt driven kolv med hydrauliskt drivna gripdon.

Frammatningen sker i ett eller flera steg mellan på varandra föl- jande slagsekvenser, varvid antalet steg beror av segmentens 2 längd.

Det skall inses att ett flertal alternativa utföranden av den upp- finningsenliga anordningen kommer att vara uppenbara för en fackman inom området utan att denne frångår uppfinningens ram, såsom denna är definierad genom de bifogade kraven med stöd av beskrivningen och ritningarna.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 35155042 9 Patent krav

1. Slagpressanordning, innefattande ett slagorgan (3), ett stöd- organ (4) och ett rörligt anordnat kapverktyg (5), varvid slagor- ganet (3) är inrättat att utföra åtminstone en slagrörelse mot kapverktyget (5) för kapning av ett ämne (1) som hålls av stödorganet (4), kännetecknad av att den innefattar ett form- ningsverktyg (7) för formning av ett från nämnda ämne (1) vid en föregående slagrörelse hos slagorganet (3) kapat segment (2) och att slagorganet (3) är inrättat att under nämnda slagrörelse även påverka formningsverktyget (7) för formning av nämnda segment (2).

2. Slagpressanordning enligt krav 1, kännetecknad av att den innefattar medel (13) för frammatning av ett kapat segment (2) till formningsverktyget (7) efter det att segmentet (2) kapats från ämnet (1).

3. Slagpressanordning enligt krav 2, kännetecknad av att frammatningen sker mellan två på varandra följande kapningar av ämnet (1).

4. Slagpressanordning enligt något av kraven 1-3, nad av att slagorganet (3) är inrättat att, under en och samma slagrörelse, i en följd först träffa och påverka kapverktyget för åstadkommande av nämnda kapning och därefter träffa och på- verka formningsverktyget (7) för åstadkommande av nämnda formning.

5. Slagpressanordning enligt något av kraven 1-4, nad av att kapverktyget (5) och formningsverktyget (7) är anord- nade intill varandra, med ett mellanrum mellan sig, beroende av segmentets (2) längd. 10 15 20 25 30 35 515 042 10

6. Slagpressanordning enligt något av de föregående kraven, att ämnet (1) innefattar metalliskt material och att slagorganets (3) påverkan på kapverktyget (5) sker med så- dan hastighet och kraft att det metalliska materialet utsätts för adiabatisk mjukgöring som resulterar i kapningen.

7. Slagpressanordning enligt något av kraven 1-6, känneteck- nad av att formningsverktyget (7) innefattar en rörlig del (9) och en väsentligen orörlig del (10) och att slagorganet (3) under slag- rörelsen påverkar och förflyttar den rörliga delen (9) relativt den orörliga delen (10) för åstadkommande av formningen.

8. Slagpressanordning enligt något av kraven 1-7, känneteck- nad av att ämnet (1) är làngsträckt, företrädesvis stäng- eller trådformigt.

9. Förfarande för kapning av ett ämne (1) och formning av ett genom föregående kapning erhållet segment (2) av ämnet (1), kännetecknat av att kapningen och formningen sker genom att ett slag medelst ett slagorgan (3) riktas mot ett kapverktyg (5) för en kapning av ämnet (1) och mot ett formningsverktyg (7) för form- ning av nämnda segment (2) och att kapningen och formningen åstadkoms genom en och samma slagrörelse hos slagorganet (3)-

10. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av att, efter kap- ningen och formningen, ämnet (1) matas fram för kapning av detta och bildande av ett ytterligare segment (2), och att det segment (2) som bildats genom en föregående kapning samtidigt matas in i formningsverktyget (7).

11. Förfarande enligt krav 9 eller 10, kännetecknat av att ämnet (1) innefattar ett metalliskt material och att slaget har sådan energi att kapningen uppnås genom adiabatisk mjukgöring av nämnda material. 15151042 11

12. Förfarande enligt något av kraven 9-11, kännetecknat av att kapningen och formningen utförs sekventiellt.

13. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av att kapningen utförs först och att åtminstone en del av slagorganets (3) reste- rande rörelse och energi utnyttjas för formningen av segmentet (2).