DE1602291C3

DE1602291C3 - Dornwechselvorrichtung an einer Metallstrangpresse

Info

Publication number: DE1602291C3
Application number: DE1602291A
Authority: DE
Inventors: Akira Osaka Asari (Japan)
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1966-09-24
Filing date: 1967-09-25
Publication date: 1980-05-29
Also published as: SE329987B; GB1185557A; US3534578A; DE1602291A1; ES345393A1; DE1602291B2; US3571774A; GB1185537A

Description

Die Erfindung betrifft eine Dornwechselvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. . . ..... ..

Bei der Herstellung von Metallrohren durch Anpressen eines Blockes über einen Dorn, der während des Preßvorganges mit dem auf Preßtemperatur erwärmten Block in Berührung steht, stark erwärmt. Nach dem Preßvorgang muß der Dorn aus Gründen der Haltbarkeit und der Festigkeit gekühlt werden. Außerdem muß er, um eine glatte Innenoberfläche des herzustellenden Rohres zu sichern, gereinigt und gegebenenfalls geschmiert werden. ■

Zur Verkürzung bzw. Beseitigung der durch die Dornkühlung etc. hervorgerufenen Totzeit werden auswechselbare Dorne verwendet.

Durch die DE-PS 9 48 966 ist eine Dornwechselvorrichtung für eine Metallstrangpresse der angegebenen ^5<) Gattung bekannt, bei der mehrere Dorne nacheinander in aufeinanderfolgenden Preßvorgängen in eine zur Preßachse fluchtende Lage gebracht und für die Loch- und Auspreßvorgänge durch einen hohlen Preßstempel vorgeschoben werden. '^

Die Dorne sind nach Art eines Trommelmagazins in einem drehbaren Halter angeordnet und zusätzlich in dem Halter in Längsrichtung verschiebbar. Die Magazintrommel ist zwischen dem Preßstempel und dem Hauptpreßkolben an der Stempeltraverse um eine ^hl) parallel zur Preßachse verlaufende Achse drehbar gelagert. Die Drehachse der Magazintrommel, d. h. des Dornhalters, hat einen Abstand zur Preßachse, der dem der Dornachse zur Dornhalterachse entspricht. Der Dornhalter wird schrittweise so gedreht, daß bei jedem ^h) Preßvorgang ein neuer Dorn zur Preßachse fluchtet. Zum axialen Vorschieben des in der Preßachse befindlichen Domes ist eine von hinten einschiebbare Einschub- oder Einstoßstange vorgesehen.

Bei dieser Vorrichtung bleiben die Dorne nach der Beendigung des Preßvorgangs im Werkstück und werden zusammen mit dem Werkstück aus der Presse ausgetragen. Außerhalb der Presse wird der Dorn jeweils aus dem Werkstück herausgezogen, gekühlt etc. und wieder in die Magazintrommel eingelegt.

Diese Vorrichtung gewährleistet bereits einen Preßbetrieb mit stets gekühlten Dornen und ohne Verzögerung des Preßablaufes durch den neu zuzuführenden Dorn. Es sind jedoch weitere Einrichtungen für das Lösen des Dornes vom Werkzeug und den Transport in die Magazintrommel erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dornwechselvorrichtung zu schaffen, mit der ohne zusätzliche Nebeneinrichtungen ein schneller Dornwechsel erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 oder 2 ] angegebenen Merkmale gelöst. j

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, daß die Dorne sowohl während des Preßvorgangs als auch während des Kühlvorgangs im .s. Dornhalter verbleiben. Durch die feste Anordnung der ' V, Dorne an den Dornschäften wird eine genauere Lage | gegenüber der Preßachse gewährleistet, was für die j Maßhaltigkeit der herzustellenden Rohre wesentlich ist.

Weiterhin ist durch die US-PS 26 72 234 eine Metallstrangpresse zum Herstellen von Rohren bekannt, bei der ebenfalls ein nach Art eines Trommelmagazins ausgebildeter Halter für mehrere Dorne vorgesehen ist. Dieser Dornhalter befindet sich außerhalb der Presse und dient zum Kühlen, gegebenenfalls Auswechseln oder Inspizieren der Dorne. Der in der Preßachse befindliche Dorn ist an einen Dornschaft gekuppelt, der mit einem Antrieb zum Vorschieben und Zurückziehen des Dornes versehen ist.

Mittels eines schwenkbaren Greifers wird der in der Preßachse befindliche Dorn vom Dornschaft gelöst, aus der Preßachse herausgeschraubt und auf dem Halter abgelegt. Nach dem Schwenken der Trommel um einen Schritt wird der nächste Dorn vom Greifer gefaßt, von dem Halter abgenommen, in die Preßachse eingeschwenkt und an den Dornschaft angekuppelt.

Bei dieser Einrichtung wird ebenfalls eine ausreichen- \ C₁ de Kühlung des Dornes erzielt. Jedoch bedingt die Greifvorrichtung, die nacheinander das Lösen, Ausbringen und Ablegen eines warmen Dornes und anschließend das Einbringen und Ankuppeln eines kalten Dornes durchführen muß, eine Verzögerung des Preßablaufs. Außerdem ist eine derartige Greifvorrichtung baulich aufwendig.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Dornwechselvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 und 3 Schnitte durch die Linie II-II bzw. IH-III von Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Dornwechselvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 5 einen Schnitt durch den in F i g. 4 dargestellten Teil der Strangpresse in einer anderen Arbeitsstellung, und

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI von F i g. 4.

In den Fig. 1 bis 3 wird eine Metallstrangpresse zur

Herstellung von Rohren mit zwei Dornen gezeigt, von denen jeder einen eigenen Vorschubantrieb hat.

Die Presse weist einen üblichen Aufbau mit einem Gegenhalter 2 und einenPreßzylinderquerhaupt 3 auf, die über Zugsäulen 1 miteinander verbunden sind. An den Zugsäulen 1, die hinten über das Preßzylinderquerhaupt 3 hinausragen, ist ein Stützblock 4 befestigt.

An der Vorderseite des Gegenhalters 2 ist ein Matrizenhalter 5 angeordnet, an dem Matrizen 6a und 66 lösbar befestigt sind. In einem drehbaren Halter 7 sind mehrere Blockbehälter 8a und 86 angeordnet.

Einstückig mit dem Preßzylinderquerhaupt 3 sind drei Hauptzylinder 9 ausgebildet, von denen jeder einen verschiebbaren Kolben 10 aufnimmt. Jeder Kolben 10 ist mit der Stempeltraverse 11 fest verbunden. Die Stempeltraverse 11 wird längs der Zugsäulen 1 geführt und kann genau in Preßrichtung verschoben werden. Ein Preßstempel 12 ist so an dem vorderen Mittelbereich der Stempeltraverse 11 befestigt, daß die Achse des Preßstempels 12 mit der Preßachse Cfluchtet; wenn also die Stempeltraverse 11 vorgerückt wird, dringt der Preßstempel 12 in den Behälter 8a ein, der sich gerade in der Preßachse befindet.

Bei Bedarf kann die Stempeltraverse 11 mit einem Hilfszylinder 14 für das Herausziehen der Dorne versehen sein. In dem Zylinder 14 ist ein Kolben 15, der mit seinem Ende an einem Auszugteil 17 befestigt ist. In dem Auszugteil 17 befindet sich eine Öffnung 18, die der Bohrung 13 des Preßstempels 12 entspricht.

Ein drehbarer, zylindrischer Dornhalter 19 mit kreisförmigem Querschnitt ist so an dem Stützblock 4 und dem Preßzylinderquerhaupt 3 befestigt, daß die Achse Ci des Dornhalters 19 um die Strecke »e« von der Preßachse versetzt ist. Der Dornhalter ist mit zwei Führungslöchern 20 versehen, die wechselseitig symmetrisch in Bezug auf die Achse des Dornhalters 19 angeordnet sind, so daß auch bei einer Drehung des Dornhalters 19 ein Führungsloch 20 mit der Preßachse fluchtet.

Zylinder 21a und 216 sind so in die Führungslöcher 20 eingepaßt, daß sie in Preßrichtung verschoben werden können.

In den Zylindern 21a und 216 befinden sich Kolben 22a und 226. Die äußeren Enden der Kolbenstangen der Kolben reichen durch die Zylinder und sind an der Stirnwand des drehbaren Dornhalters 19 befestigt. Die Zylinder und Kolben bilden also einen Vorschub- und Rückzug-Kolbenantrieb für die Dorne. Am vorderen Ende jedes Zylinders 21a, 216 ist eine Dornverlängerung 24a, 246 angebracht, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser des Zylinders oder etwas kleiner ist. An den vorderen Enden der Dornverlängerungen 24a, 246 sind die Dorne 25a und 25b angebracht die einen kleineren Durchmesser als die Dornverlängerungen haben.

Der äußere Umfang des drehbaren Dornhalters 19 ist als Zahnrad 26 ausgebildet, das mit einem Ritzel 28 an einem fest am Stützblock 4 montierten Motor im Eingriff ist.

Im folgenden soll die Funktionsweise dieser Dorn- &o wechselvorrichtung erläutert werden.

Dazu wird zunächst ein hohler Block in einen Behälter eingesetzt, der nicht auf der Preßachse C liegt. Dann wird der Motor 16 betätigt, um den Halter 7 um 180° um die Achse der zugeordneten Zugsäule 1 zu drehen und den Behälter 8a, der den hohlen Block aufgenommen hat, in eine Lage zu bringen, in der er exakt mit der Preßachse C fluchtet. Dann wird die vordere Kammer des jetzt auf der Preßachse C liegenden Zylinders 21a unter Druck gesetzt, um den Dorn 25a nach vorne zu schieben. Gleichzeitig tritt die Dornverlängerung 24a durch die oben erwähnte öffnung 18 und die Bohrung 13, bis ihr vorderes Ende in die Matrize 6a reicht, wobei ein vorher bestimmtes Spiel zwischen diesen Teilen aufrechterhalten wird. .

Anschließend werden die Hauptzylinder 9 unter Druck gesetzt, um die Stempeltraverse 11 vorzuschieben, wodurch der hohle Block durch den Preßstempel 12 gepreßt wird. Dadurch wird in dem freien Raum zwischen der Matrize 6a und dem Dorn 25a ein hohles, rohrförmiges Werkstück erzeugt. _:

Wenn die von dem Zylinder 21a ausgeübte hydraulische Kraft nicht für das Herausziehen des Dorns ausreicht, kann zusätzlich das Auszugteil 17 verwendet werden, das an der Stempel traverse 11 anliegt.

In diesem Fall wird zum Herausziehen des Dorns 25a nach der Beendigung des Preßvorganges der Hilfszylinder 14 unter Druck gesetzt, wodurch das Auszugteil 17 in Richtung auf die Stirnfläche des Zylinders 21ä vorgeschoben wird, bis der Dorn vollständig aus dem Werkstück .herausgezogen worden ist. Dabei kann der Preßstempel 12 in seiner Stellung verbleiben. Selbstverständlich wird der Zylinder 21a.gleichzeitig unter Druck gesetzt, so daß der Dorn unter der Einwirkung der Summe dieser beiden-Kräfte herausgezogen wird. Anschließend wird der Dorn 25a durch die auf den Zylinder 21a ausgeübte Kraft in seine Ausgangslage zurückgebracht..Gleichzeitig wird der Hilfszylinder 14 unter", Druck, gesetzt, um das Auszugteil 17 in seine Ausgangslage zurückzubringen;· . ,. . .

Nach Beendigung des Preßyorganges wird das rohrförmige Werkstück durch eine-geeignete Vorrichtung (nicht dargestellt) vom Preßrückstand getrennt und nach vorne herausgezogen. . .-.'-■,;■,...·,; -. .· _:

Gleichzeitig mit den oben erwähnten Arbeitsgängen wird ein Motor 27 in Betrieb gesetzt, um den Dornhalter 19 zu drehen und den nächsten, in der Zwischenzeit vollständig gereinigten und gekühlten Dorn 25b auf die Preßachse Czu bringen, während der vorher verwendete Dorn 25a in eine andere Lage d verschoben wird, in der er gereinigt und gekühlt wird. Gleichzeitig werden die Matrize 6a und der Dorn 25a durch jeweils neue Bauteile ersetzt.

Die oben beschriebenen Arbeitsgänge werden anschließend wiederholt.

In den F i g. 4 bis 6 ist eine Dornwechselvorrichtung mit einem einzigen Antrieb gezeigt, der zwei Dorne vorschieben und zurückziehen kann. Diese Ausführungsform ist für eine Metallstrangpresse mit mehreren Blockbehältern 31 vorgesehen, wobei ein Block, der sich in einem auf der Preßachse C liegenden Behälter befindet, von einem Preßstempel 32 durch eine Matrize 33 nach vorne gedrückt wird. Der hier beschriebene Dorn wird zum Strangpressen eines Rohrs verwendet.

Ein Dornhalter 36, der um eine zur Preßachse C parallele und um die Strecke »e« zu ihr versetzte Mittellinie Q gedreht werden kann, ist an einer Traverse 35 für den Hauptzylinder 34 angebracht, der den Preßstempel 12 antreibt. Dieser Dornhalter 36 wird beispielsweise über ein drehbares Zahnrad 39 und über ein von einem Motor 37 getriebenes Zahnrad 38 gedreht. Der Dornhalter 36 ist mit so vielen, in gleichem Abstand angeordneten und parallel zur Mittellinie Q liegenden Dornlöchern 40 versehen, wie Dorne vorhanden sind. Die an den vorderen Enden von Dornstangen 41 befestigten Dorne 43a und 436 und

Dornverlängerungen 42 werden jeweils durch die Löcher 40 geführt.

Eine sich drehende Welle 44 verläuft von der Mitte des Dornhalters 36 nach hinten. Das freie Ende der Welle 44 ist über eine schalenähnliche Deckelscheibe 46 an einem Querhaupt 45 abgestützt. Das äußere, einen Kopf 47 tragende Ende jeder Dornstange 41 verläuft durch die Deckelscheibe 46. Die Welle 44 und die Deckelscheibe 46 sind zusammengekeilt, so daß sie sich gemeinsam drehen. Das Querhaupt 45 kann in Preßrichtung längs einer Zugsäule 49 nach vorne und nach hinten verschoben werden. Die Zugsäule 49 ist zwischen der Traverse 35 für den Hauptzylinder und eine Traverse 50 für den Dornzylinder eingespannt, die später beschrieben werden soll. Die Traverse 50 für den Dornzylinder wird aufgrund ihrer Kupplung mit einem Dornkolben 52 in einem Zylinder 51 bewegt, der an der Traverse 50 angebracht ist. Außerdem ist ein Rückzugzylinder 53 vorgesehen.

Bei dieser Konstruktion wird die Dornstange des Dornes auf der Preßachse bei einer Vorwärtsbewegung des Preßzylinder-Querhauptes 45 vorwärtsgeschoben, d. h., also dann, wenn das Querhaupt 45 von dem Dornkolben 52 in Preßrichtung bewegt wird. Das Loch 40 in dem Dornhalter 36 dient dabei als Führung. Der Dorn 43a und die Dornverlängerung 42 treten in die Bohrung 54 in dem Preßstempel 32 ein, womit das Pressen des in dem Behälter 31 befindlichen Blockes zu einem rohrförmigen Werkstück beginnt. Wenn der auf der Preßachse C befindliche Dorn 43a nach vorne geschoben und der andere Dorn 436 nicht in die äußere Stellung C₂ nach vorne bewegt werden soll, kann eine öffnung 55 in dem Preßzylinder-Querhaupt 45 an einer der Stellung C₂ entsprechenden Stelle vorgesehen sein; diese öffnung 45 hat einen größeren Durchmesser als die öffnung des Kopfes 47 der Dornstange 41, so daß bei einer Vorwärtsbewegung des Preßzylinder-Querhauptes 45 die Dornstange 41 in ihrer äußeren Lage verbleibt, während das Preßzylinder-Querhaupt 45 allein vorrückt (F i g. 5).

Wenn das Preßzylinder-Querhaupt 45 von dem Rückzugzylinder 53 zurückgezogen wird, sobald der Preßstempel 32 nach Beendigung eines Preßvorgangs zurückbewegt wird, wird die Deckelscheibe 46 ebenfalls zwangsläufig gleichzeitig zurückgezogen, so daß der Dorn 43a zusammen mit der Dornstange 51, die mit ihrem Kopf 47 an der Deckelscheibe anliegt, auf der Preßachse nach hinten bewegt wird. Wird nach dem Zurückziehen des Doms der Motor 37 betätigt, um den Dornhalter 36 um die Mittellinie Q zu drehen, so werden alle Dorne 43a und 43b einschließlich der Deckelscheibe 46 gedreht. Dadurch wird der Dorn 436, der sich in der äußeren Lage C₂ befand und bereits gekühlt und gereinigt worden ist, auf die Preßachse Ci gebracht, während der bei dem vorherigen Preßvorgang verwendete, heiße Dorn 43a in die äußere Lage C₂ gebracht wird. In dieser Lage kann er dann gekühlt, gereinigt oder geschmiert werden.

Dadurch können also die Dorne für jeden Preßvorgang ausgewechselt werden, während ein bereits gekühlter Dorn durch einen einzigen, ihm zugeordneten Antrieb in Preßrichtung verschoben wird.

Wenn die Dorne um ihre eigenen Achsen gedreht werden sollen, um eine gleichförmige Kühlung zu erreichen und das Auftragen des Schmiermittels zu erleichtern, kann für jeden Dorn 43a, 436 eine von einem Motor 56 über ein Zahnrad gedrehte Buchse 58 vorgesehen sein. Die Buchse wird an der Stirnfläche des Dornhalters 36 so angebracht, daß die zugeordnete Dornstange 41 über einen Keil 49 an die Buchse 58 eingepaßt werden kann. In diesem Fall gleiten die Keile 59 längs Keilnuten 60, wenn die Dornstangen 41 nach vorne oder nach hinten gezogen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dornwechselvorrichtung für eine Metallstrangpresse mit einem um eine parallel zur Preßachse verlaufende Achse drehbaren Halter, in dem in gleichem Abstand zu dessen Drehachse mehrere Dorne längsverschiebbar angeordnet sind, und bei der jeweils der in Preßstellung befindliche Dorn zur Preßachse fluchtet und mittels eines hinter dem Preßzylinder-Querhaupt angeordneten Antriebes vorschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der. Dornhalter (19) im- Bereich hinter dem Preßzylinder-Querhaupt (3) liegt und in diesem gelagert ist, und daß ein Vorschub- und Rückzug-Kolbenantrieb (21a, 216, 22) für jeden Dorn (25a, ^ 25b)\m Dornhalter (19) angeordnet ist.

2. Dornwechselvorrichtung'für eine Metallstrangpresse mit einem um eine parallel zur Preßachse verlaufende Achse drehbaren Halter, in dem in gleichem Abstand zu dessen Drehachse mehrere Dorne längsverschiebbar angeordnet sind,· und bei der jeweils der in Preßstellung befindliche Dorn zur Preßachse fluchtet und mittels eines hinter dem Preßzylinder-Querhaupt angeordneten Antriebes verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dornhalter (36) im Bereich hinter dem Preßzylinder-Querhaupt (45) liegt und in diesem gelagert ist, und daß ein Rückzugzylinder (53) für den in der Preßachse befindlichen Dorn (43a/vorgesehen ist.

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