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Als Preßwerkzeug für die Herstellung von Rohren und rohrähnlichen
Profilen aus Leichtmetallegierungen auf Strangpressen dienende Matrize De Erzeugung
von Rohren u. ä. Hohlprofilen aus Leichtmetallen erfolgte bisher ausschließlich
mit Hilfe des Strangpreßverfahrens unter Verwendung eines am Preßstempel befestigten
Dorns, der sich zusammen mit dem entstehenden Profil durch die Matrizenöffnung hinduxchbewegt.
Die sonst in der Metallurgie gebräuchlichen Verfahren zur Herstellung von Rohren,
insbesondere das Rohrwalzverfahren, haben sich bei den Leichtmetallen wegen deren
schwierigerer Verformbarkeit dagegen nicht Eingang verschaffen können. Die Herstellung
von Rohren mittels einer Strangpresse mit Dorn bringt jedoch unter anderem den Nachteil
mit sich, daß die Rohre ohne Zuhilfenahme besonderer Maßnahmen nicht zentrisch ausfallen
und auch die sehr, starke Beanspruchung des Dorns durch das fließende Metall selbst
bei Verwendung hochwertigster Werkstoffe eine häufige Erneuerung desselben erforderlich
macht. Es besteht daher schon seit langem der Wunsch nach einem Verfahren zur Herstellung
von Rohrein. und rohrähnlichen Profilen aus Leichtmetallen, das in der Durchführung
einfacher ist und gleichzeitig Rohre mit genau
bestimmten Maßverhältnissen
zu erzeugen gestattet.
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Es wurde nun gefunden, daß ein an sich für die Herstellung von Bleikabelmänteln
bereits seit langem bekanntes Verfahren bei zweckentsprechender Abänderung es ermöglicht,
völlig maßhaltige Rohre und rohrähnliche Profile aus Leichtmetallegierungen von
einwandfreier Beschaffenheit auf einfachste Weise herzustellen.
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Die Herstellung von. Bleikabelmänteln erfolgt bekanntlich mittels
einer Vorrichtung, die sich von einer Strangpresse üblicher Bauart im wesentlichen
dadurch unterscheidet, daß die Matrizenöffnung sich nicht an der Stirnseite des
den Block aufnehmenden Preßzylinders, sondern in der Mantelfläche desselben befindet,
wobei de Hohlformgebung mit Hilfe eines feststehenden Dorns erfolgt, der mittels
eines Steges an der Innenseite der Matrize befestigt istund eineBohrung besitzt,
durch die das Kabel in die Seele des Kabelmantels eingeführt wird. Die Anwendung
eines solchen Verfahrens, bei dem der Flauß des durch die Matrize hindurchtretenden
Metalls den den Dorn haltenden Steg umfließen und sich hinter demselben wieder völlig
vereinigen muß, ist aber nur bei leicht verformbaren und daher auch leicht zu verschweißenden
Metallen, wie Blei, möglich; bei den so viel schwerer zu verformenden Leichtmetalllegierungen
war nicht zu erwarten, daß die nur auf der kurzen Strecke zwischen Dornhaltesteg
und Matrizenöffnung wirkenden Verformungskräfte für eine restlose Wiederv erschweißung
des durch den Dornhaltesteg geteilten Metallflusses ausreichen würden. Man hat zwar
in jüngster Zeit auch versucht, nach dem gleichen Verfahren Kabelmäntel aus Reinstalu@minium
herzustellen, hat ,aber- d-ie Tatsache, daß auch hierbei trotz dessen schwererer
Verformbarkeit gegenüber Blei eine einwandfreie Verschweißung zu erreichen war,
auf den ganz besonderen Reinheitsgrad des verwendeten Reinstalumini,ums zurückgeführt.
Jedenfalls hat aber die Technik bis heute nicht erkannt, daß durch eine zweckentsprechende
Abänderung dieses Verfahrens eine Möglichkeit gegeben war, den lang gehegten Wunsch
nach Erzeugung von Rohren und rohrähnlichen Profilen selbst wesentlich größerer
Abmessungen aus den schwerer zu verformenden Leichtmetallegierungen zu verwirklichen,
und zwar mit Hilfe einer Arbeitsweise, die sowohl in der Durchführung (Beanspruchung
der Dorne) als auch in der Beschaffenheit der Erzeugnisse (Maßhaltigkeit) dem bisher
allein benutzten Verfahren wesentlich überlegen ist.
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Gegenstand der Erfindung ist eine als Preßwerkzeug für die Herstellung
von Rohren und rohrähnlichen Profilen aus Leichtmetallegierungen auf Strangpressen
dienende Matrize, in deren Öffnung ein Dorn oder mehrere Dorne hineinragen, die
an einem Steg befestigt sind, welcher über die Innenfläche der Matrizenscheibe verläuft
und Tropfenprofil aufweist.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnung (vgl. Abb. i) ist i der Preßzylinder,
2 die Matrize, 3 der Dorn und q. der über die Innenfläche der Matrizenscheibe verlaufende
Steg, an dem der Dorn 3 befestigt ist. Der Steg weist, wie aus Abb. 2 ersichtlich,
zwecks Erleichterung des Zusammenfließens des durch ihn geteilten Metallstromes
tropfenförmigen Querschnitt auf.
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Bei der Herstellung von Rohren und rohrähnlichen Profilen aus Leichtmetallegierungen
mit Hilfe des beschriebenen Preßwerkzeuges entsteht eine besondere Schwierigkeit
dadurch, daß es beim aufeinanderfolgenden Verpressen einer Mehrzahl von Blöcken
nicht gelingt, eine einwandfreie Verschweißung des nach Beendigung des Preßvorganges
im Preßzylinder verbleibenden Preßrestes des einen Blockes mit dem nächstfolgenden
Block zu erreichen. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die Blöcke aus Leichtmetallegierungen
bei den hohen hier in Frage kommenden Preßtemperaturen sich oberflächlich oxydieren,
wobei dann die so gebildete Oxydschicht nicht nur unmittelbar ein Verschweißen des
Preßrestes des ersten Blockes mit dein nächstfolgenden Block verhindert, sondern
sich auch durch das ganze beim Verpressen des nächsten Blockes entstehende Profil
hindurchzieht und dieses schadhaft macht. Es ergibt sich daher die besondere Aufgabe,
nach Abschluß eines jeden Preßvorganges den den Dornhultesteg allseitig umgebenden
Preßrest auf einfache Weise von der Matrize zu entfernen. Erfindungsgemäß wird dies
durch die Verwendung eines Preßwerkzeuges ermöglicht, bei dem sich die Matrizenscheibe
auf der Stegseite in Richtung des Dornhaltesteges4 keilförmig verdickt und der Dornhaltesteg
an der der Verdickung entgegengesetzten Seite in der gleichen Richtung abgeschrägt
ist. Aus Abb. 2 ist die keilförmige Verdickung der Matrizenscheibe bei 5 sowie die
Abschrägung dies Dornhaltesteges bei 6 ersichtlich.
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Zwecks Entfernung des Preßrestes geht man zweckmäßig wie folgt vor:
Nachdem der Preßvorgang beendet ist, wenn sich der Preßkolben etwa io bis 2o mm
von der Oberkante des Steges entfernt befindet, wird der Halter des Preßwerkzeuges,
d.h. eineVorrichtung, in die das Preßwerkzeug eingebaut ist, von der Stirnfläche
des Aufnehmers in Richtung der Aufnehmerachse vom Aufnehmer fortbewegt
und
arretiert. Jetzt wird mit Hilfe einer ebenfalls arretierten Abschervorrichtung auf
die Mantelfläche des Preßrestes in Richtung des Steges, und zwar an der Seite, an
der der Steg abgeschrägt ist, gedrückt. Beim Fortschreiten .des Absohervorganges
bewegt sich der Teil des metallischen Preßrestes, der sich vor dem Abscheren an
dem nicht abgeschrägten Teil der Innenfläche der Matrizenscheibe befindet, in Richtung
dieser Abschrägung, wobei durch die dabei entstehende Hebelwirkung der Teil des
Preßrestes, der sich unterhalb des Steges, d. h. zwischen Steg und Matrizenöffnung
befindet, zerbricht. Hierdurch wird dieser Teil des Preßrestes vollständig aus dem
Werkzeug entfernt.
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Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Preßwerkzeuges hergestellten Rohre
und rohrähnlichen Profile aus Leichtmetallegierungen zeigen, wie Sprengversuche
und Gefügebeobachtungen bewiesen haben, völlig einwandfreie Verschweißung und sind
insbesondere auch völlig maßhaltig. Die Abnutzung, insbesondere auch des Dornhaltesteges,
ist wesentlich geringer, als nach @d---n vorliegenden Erfahrungen erwartet werden
konnte. Das Preßwerkzeug kann; Anwendung finden für Rohre und rohrähnliche Profile
aller derjenigen Abmessungen, die bisher nach dem eingangs erwähnten Dornstrangpreßverfahren
hergestellt werden konnten. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Preßwarkzeuges können
übrigens auch Rohre nm Mehrstrangpreßverfahren hergestellt werden. Zu diesem Zweck
werden zwei oder mehrere Stege mit je einem Dorn oder zwei oder mehrere Dorne an
einem Steg angeordnet. Es handelt sich dabei also um Abmessungen, die jene von Bleikabelmänteln
ganz erheblich überschreiten.
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Bekannt ist ein Verfahren zum Pressen von Rohren aus Kupfer, Aluminium
und Legierungen dieser beiden Metalle, bei denen das Rohr in einzelnen Teilen der
Wandung zunächst vorgepreßt wird und, ehe die Luft zutritt, diese einzelnen Teile
miteinander in Berührung und zur Schweißung kommen. Zur Durchführung dieges bekannten
Verfahrens hat man eine dreiteilige Matrize angewendet. Diese besteht aus einem
mehrarmigen Kreuz zur Teilung des Metalls in mehrere Stränge, welche in ein übergangsstück
eintreten, das mit einer der Zahl der Stränge entsprechenden Anzahl sich in Preßrichtung
erweiternder Kammern versehen ist. Am Boden dieses Übergangsstücks werden die einzelnen
Stränge zu isammengeführt und von hieraus in die Matrize gepreßt, in die der am
Armkreuz befestigte Dorn hineinragt. Dieser bekannten Vorrichtung haftet der Nachteil
an, daß das Metall zunächst in eine Vielzahl von Strängen geteilt wird. Beim Durchfließen
der einzelnen Kammern entsteht weiterhin eine außerordentlich hohe Reibung, die
es unmöglich macht, mit den gebräuchlichen Pressen Rohre in technisch befriedigendem
Maßstab herzustellen. Es besteht schließlich noch der Nachteil, daß man eine der
Anzahl der Stränge entsprechende Vielzahl von Schweißnähten erhält, die nach Möglichkeit
auf ein Mindestmaß beschränkt werden sollte. Eine auf einfache Weise zu bewerkstelligende
Entfernung des Preßrestes nach Auspressen eines jeden Blockes, wie sie mit Hilfe
der Ausbildung des Preßwerkzeuges gemäß Erfindung leicht möglich ist, gelingt bei
Anwendung der bekannten Vorrichtung im übrigen nicht.