DE2712366C2

DE2712366C2 -

Info

Publication number: DE2712366C2
Application number: DE2712366A
Authority: DE
Inventors: Adolf Ing.(Grad.) 7701 Hilzingen De Ames; Alfred Ing.(Grad.) 7705 Steisslingen De Wagner; Jean-Jacques Dipl.-Phys. Dr. Neunkirchen Ch Theler
Original assignee: Aluminium Walzwerke Singen GmbH
Current assignee: Constellium Singen GmbH
Priority date: 1977-03-22
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1988-08-04
Also published as: CH627383A5; FR2384561A1; JPS53118262A; DE2712366A1; JPS6224164B2; IT7821461A0; BE865113A; NL182377B; GB1584116A; FR2384561B1; NL7803056A; NL182377C; IT1094279B; US4290290A

Description

Die Erfindung betrifft eine Matrize zum Strangpressen von Verbund profilen bestehend aus einem Trägerprofil, insbesondere aus Leicht metall, und mindestens einer wenigstens einen Teil der Oberfläche des Trägerprofils bildenden Auflage aus Profilband aus anderem Metall, welches durch einen Führungskanal einem Formgebungsquerschnitt der Ma trize von der Seite her, an einer Fläche anliegend, zuführbar ist.

Eine Matrize dieser Art offenbart die DE-AS 22 08 859; dort wird das jene Auflage ergebende Vorband seitlich von außen zugeführt, in die Preßrichtung umgelenkt und zusammen mit der Matrix durch den Form gebungsquerschnitt geführt. Dabei wird das Vor- oder Profilband im Umlenkbereich an einer Matrizenkante entlanggeführt, was Beschädi gungen an Profilband und/oder Matrize hervorrufen kann. Darüber hinaus entstehen Wärmeübergänge zur Matrize hin.

So hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, die Herstellung von Ver bundprofilen unterschiedlicher Formgebung auf einfache und betriebs sichere Weise unter Vermeidung von Reibung zwischen Matrize und Profilband zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß die Fläche mit dem Profilband bewegbar ausgebildet ist; letzteres wird während des Durchlaufes durch die Matrize auf der bewegten Fläche dem Formgebungsquerschnitt zuge führt sowie unter Einfluß einer vernachläßigbar geringfügigen Reibung an die Matrix herangetragen und dabei in Preßrichtung umgelenkt.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist im Formgebungsquerschnitt der Matrize zumindest eine Walze angeordnet, deren Umfang die bewegte Fläche bildet. Der Einsatz von Walzen in einem Zuführkanal einer Matrize ist zwar an sich aus der DE-OS 25 11 301 der Patentinhaberin bekannt, einen Hinweis auf den erfindungsgemäßen Gedanken gibt der Stand der Technik jedoch nicht.

Die Matrix trifft während des Preßvorganges - unter Zwischenschaltung des jeweiligen Profilbandes - etwa tangential so auf die Umfangswan dung der Walze, daß das Profilband und diese Umfangswandung mitgenommen werden; infolge der ausgeglichenen Relativbewegung zwischen Profilband und Matrix wird eine metallische Verbindung der beiden Profilkomponenten begünstigt, d. h. ein rastenähnliches Inein andergreifen der Gefüge.

Erfindungsgemäß ist die Mantelfläche der Walze dem Querschnitt des fertigen Verbundprofiles angepaßt, so daß in Abhängigkeit von der Form der Mantelfläche unterschiedliche Querschnittsformen des Profilbandes verarbeitet zu werden vermögen. Letzteres kann auch durch die Walze querschnittlich verformt werden, beispielsweise durch eine quer schnittlich und zu ihrer Achse symmetrische Walze, durch eine Walze, deren Umfangswand eine Fläche 2. Ordnung darstellt, z. B. ein einschaliges Hyperboloid.

So wird das Profilband während der Berührung mit der bewegten Fläche querschnittlich verformt - dies sogar während des Preßvorganges am Formgebungsquerschnitt selbst; die bewegte Fläche wird im Hinblick auf die gewünschte Form des Verbundprofiles gestaltet, und das Profilband nimmt während des Überfahrens der Fläche spätestens unter Einfluß des Preßdruckes den von der bewegten Fläche vorgegebenen Querschnitt an.

Erfindungsgemäß können wenigstens zwei zum Formgebungsquerschnitt gerichtete Führungskanäle mit diesen zugeordneten bewegten Flächen bzw. Walzen zur Führung von mehreren Profilbändern vorgesehen sein. Die Walze kann austauschbar angeordnet sein, um reparaturhalber oder zur Erzeugung einer anderen Profilbandform ausgewechselt werden zu können.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß der Walze unter Bildung eines Führungsspaltes ein Gegenrad zugeordnet und zwischen beiden das Profilband geführt ist, wobei vorteilhafterweise die Form der Mantelflächen von Walze und Gegenrad einander entsprechen. Diese Ausführung wird insbesondere zum Verformen des Bandquerschnittes bevorzugt; als günstig hat sich zumindest eine angetriebene Walze und/oder ein angetriebenes Gegenrad mit das Profilband führender Mantelfläche erwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Matrize zum Strang pressen von Verbundprofilen;

Fig. 2 den Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Ma trize nach Fig. 1, 2 in Draufsicht;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Wiedergabe einer anderen Ausführungsform;

Fig. 5 eine Schrägsicht auf ein Detail der Matrize zu einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 ein gegenüber den Fig. 3 bis 5 vergrößertes Organ in Form einer Walze in veränderter Aus führung;

Fig. 7 die Ansicht eines Teiles der Walze nach Fig. 6 mit einem Gegenrad;

Fig. 8 die - gemäß Linie VIII-VIII in Fig. 7 teilweise geschnittene - Seitenansicht zu Fig. 7;

Fig. 9 eine Schrägsicht auf ein durch die Matrize stranggepreßtes Verbundprofil.

Eine zylindrische Matrize R zum Pressen von Ver bundprofilen weist an einem Matrizenhalter 1 einen in dessen Ringwulst 2 eingefügten Matrizen einsatz 3 auf.

Im Zentrum der in Fig. 1 hervorgehobenen Einlauf fläche 4 des Matrizenhalters 1 ist eine - im Ausführungsbeispiel grundrißlicht rechteckige - Einlaufkammer 5 zu erkennen, welche sich in Preß richtung x bzw. entlang der Werkzeugachse M unter Bildung einer geneigten Gleitfläche 6 verjüngt. An letztere schließt ein ebenfalls rechteckiger Ein laufrahmen 7 an. Die dem Matrizeneinsatz 3 benach barte Stirnfläche 8 des Matrizenhalters 1 erzeugt innerhalb jenes Ringwulstes 2 einen flachen Kegel mit in die Werkzeugachse M und den Einlaufrahmen 7 fallender Konstruktionsspitze.

Der Stirnfläche 8 des Matrizenhalters 1 liegt ei ne entsprechend eingeformte Kegelfläche 9 des Ma trizeneinsatzes 3 an, in dessen Zentrum ein den Einsatzrahmen 7 - mit diesem gegenüber engerem formgebendem Querschnitt - fortsetzender Matrizen durchbruch oder Formgebungsquerschnitt 10 der Höhe h angeordnet ist. Dieser geht in einen sich zur Matrizenkopfseite 11 trichterähnlich erweiternden Auslaufkanal 12 über.

In die Kegelfläche 9 des Matrizeneinsatzes 3 sind (wie insbesondere im Bereiche des Ausschnitts feldes F in Fig. 1 erkennbar) auf einen gemeinsamen Werkzeugdurchmesser D der beispielsweise Län ge von 300 mm zwei flache Nuten 13 der Breite b (beispielsweise 20 mm) eingeformt, die zusammen mit der sie überspannenden Stirnfläche 8 des Matrizenhalters 1 Führungskanäle 14 für während des Preßvorganges dem Formgebungsquerschnitt 10 radial zuzuführende Profilbänder B ergeben.

An den Übergängen zwischen den Führungskanälen 14 und dem Formgebungsquerschnitt 10 sind in Ausnehmungen 15 Walzen 16 angebracht, deren Umfangswandung oder Mantel fläche 17 jene Profilbänder B während ihres Transportes durch das Werkzeug R im Bereiche eines Um schlingungswinkels W (Fig. 2) aufliegen.

Die Breite c des Profilbandes B sowohl in der Ausführungsform nach Fig. 3 mit zwei den Formgebungsquerschnitt 10 flankierenden Walzen 16 als auch gemäß Fig. 4 mit nur einer Walze 16 ist größer als deren achsparallele Breite e, so daß das Profilband B die Stirnfläche 18 der Walze 16 beidseits überragt und im Bereich des Formgebungsquerschnitts 10 die Ausnehmung 15 für die Walze 16 überdeckt.

Bei dem im Formgebungsquerschnitt 10 der Matrize nach Fig. 4 entstehendem Verbundprofil P um greift eine Leichtmetall-Matrix A das Profil band B aus unplattiertem Bandstahl seitlich, die Matrix A ist in Fig. 3 übersichtlichkeits halber nicht dargestellt.

Die Walze 16 a der Fig. 5 ist mit seitlichen Füh rungskränzen 19 für das zwischen diesen ge führte Profilband B versehen; diese können bei einer nicht gezeichneten Ausführung der Matrize R breiter sein als das Profilband B und in seitliche Ausweitungen der Ausnehmungen 15 einragen - die Breite e der Walzen 16 ist größer als die Kanalbreite b.

Von den Führungskränzen 19 stehen axial Lager zapfen 20 ab, die drehbar in stabartigen Lagerelementen 21 etwa U-förmigen Querschnittes ruhen.

Mit Walzen 16 _b nach Fig. 6, deren Mantelfläche 17 _b eine Fläche 2. Ordnung darstellt - beispiels weise ein einschaliges Hyperboloid - können flache Profilbänder B vor Einlauf in den Formgebungs querschnitt 10 oder in diesem selbst zu querschnittlich gekrümmten Bändern B ₁ verformt werden. Es entstehen z. B. Verbundprofile P ₁ mit konvexer Profilaußenfläche 30.

Der Walze 16 ist bei einer weiteren Ausführungs form ein Gegenrad 31 zugeordnet, dessen Mantel fläche 32 querschnittlich der Mantelfläche 17 der Walze 16 angepaßt ist - also bei der in Fig. 7, 8 wiedergegebenen Paarung entsprechend dem von beiden äußeren Radien q zum kurzen Innenradius r einwärts gekrümmten Querschnitt der Walze 16 _b etwa ellipsoid geformt ist.

Beide Walze 16, 31 können entweder von dem durchlaufenden Profilband B oder aber durch in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebs mittel in Richtung y gedreht werden.

Mit der Matrize R lassen sich beispielsweise sogenannte Schweißkupplungsprofile P ₂ besonders günstig herstellen, an deren gekrümmtes Stahlband B ₂ die entsprechend geformte Kante 39 eines Stahlrahmens 40 angeschweißt ist. Die Leicht metallkomponente A ₂ des Schweißkupplungspro fils P ₂ ist ihrerseits mit einem Leichtmetall körper 41 unter Zwischenschaltung von Dichtungs streifen 42 in Nuten 43 der Leichtmetallkompo nente A ₂ verschweißt.

Claims

1. Matrize zum Strangpressen von Verbundprofilen, bestehend aus einem Trägerprofil, insbesondere aus Leichtmetall, und mindestens einer wenigstens einen Teil der Oberfläche des Trägerprofils bildenden Auflage aus Profilband aus anderem Metall, welches durch einen Führungskanal einem Formgebungsquerschnitt der Matrize von der Seite her, an einer Fläche anliegend, zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (17, 17 _b) mit dem Profilband (B) bewegbar ausgebildet ist.

2. Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Formgebungsquerschnitt (10) der Matrize (R) zumindest eine Walze (16, 16 _a; 16 _b) angeordnet ist.

3. Matrize nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (17, 17 _b) der Walze (16, 16 _a, 16 _b) dem Querschnitt des fertigen Verbundprofiles (P ₁, P ₂) angepaßt ist.

4. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens zwei zum Formgebungsquerschnit (10) gerichtete Führungskanäle (14) und diesen zugeordnete Mantelflächen (17, 17 _b).

5. Matrize nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (e) der Walze (16) geringer ist als die Breite (c) des Profilbandes (B).

6. Matrize nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Walze (16 _a) mit beidseits der Mantelfläche (17 _a) vorgesehenen Führungskränzen (19) für das zwischen diesen angeordnete Profilband (B).

7. Matrize nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Walze (16) unter Bildung eines Führungsspaltes ein Gegenrad (31) zugeordnet und zwischen beiden das Profilband (B) geführt ist.

8. Matrize nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen der Mantelflächen (17 bzw. 32) von Walze (16) und Gegenrad (31) einander entsprechen.

9. Matrize nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch zumindest eine angetriebene Walze (16) und/oder ein angetriebenes Gegenrad (31) mit das Profilband (B) führender Mantelfläche (17, 32).

10. Matrize nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Formgebungsquerschnitt (10) benachbarten Ende des Führungskanals (14) eine wenigstens eine Walze (16) bzw. ein Gegenrad (31) aufnehmende, zum Führungskanal (14) und/oder zum Formgebungsquer schnitt (10) wenigstens teilweise offene Ausnehmung (15) vorgesehen ist.

11. Matrize nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (16) bzw. das Gegenrad (31) beidseits Lagerzapfen (20) aufweist, welche in schienenartigen Lagerelementen (21) der Matrize (R) sitzen.