[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Innenhochdruckumformen eines Profils mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 5.
[0002] Zum Innenhochdruckumformen werden nicht nur Rohre als Ausgangswerkstücke eingesetzt,
wie dieses beispielsweise aus der DE 39 23 358 A1 und der US 4,414,834 A bekannt ist.
Es werden auch Profile eingesetzt, die eine profilierte Mantelform aufweisen. Häufig
werden diese Profile durch Strangpressen hergestellt.
[0003] Um eine einwandfreie Abdichtung zu ermöglichen, werden beidseitig radial in Profilerstreckungsrichtung
Dichtstempel vor das Profil gepresst. Diese Dichtstempel haben eine Dichtkante, gegen
die sich das Profil anlegt. Um den Stempelverschleiß so gering wie möglich zu halten,
ist die Dichtkante des Dichtstempels aus verschleißfestem Material hergestellt und
legt sich unter einem relativ hohen Druck vor die Wand des Profils.
[0004] Es besteht der Wunsch, auch Profile mit Innenhochdruck umzuformen, die zusätzlich
zur Hauptkontur eine oder mehrere sich nach innen oder außen ragende Wände oder Kammern
aufweisen. Nachteilig beim Umformen derartiger Profile verformen sich die zusätzlichen
Kammern oder Wände auch axial unterschiedlich zur Hauptkontur. Das bedingt bei der
Verwendung von Dichtkanten, dass die Gefahr besteht, dass diese in axialer Richtung
undefiniert ausknicken oder ausbeulen. Bei der Verwendung von weicheren Materialien
an der Dichtkante kann zwar die unterschiedliche Längung der Wände oder Kammern in
axialer Richtung ausgeglichen werden. Es besteht jedoch der Nachteil eines hohen Verschleißes
der Dichtkante.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Innenhochdruckumformen von Profilen mit zusätzlich zur Hauptkontur nach innen oder
nach außen ragenden Wänden oder Kammern zu finden, bei dem der Dichtstempel einem
geringen Verschleiß unterliegt und/oder bei dem die zusätzlichen Wände oder Kammern
nur an ihrem äußeren Ende abgeknickt oder ausgebeult werden.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder des
Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2
bis 4 und 6 bis 9 beschrieben.
[0007] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass vielgestaltige
Strangpressprofile mit Zwischenwänden und Zwischenkammern durch Innenhochdruck umgeformt
werden können, wobei eine wirtschaftliche Fertigung gegeben ist. Diese Profile werden
an ihren Enden nur geringförmig umgeformt, sodass bei der nachfolgenden Bearbeitung
der Profile die Enden gar nicht oder nur ein geringes Maß der Enden abgeschnitten
werden müssen.
[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1
- die Draufsicht auf das Ende eines Mehrkammerstrangpressprofiles,
- Fig. 2
- eine vergrößerte Darstellung des Details II in Fig. 1,
- Fig. 3
- einen Dichtstempel zum Abdichten des Endes des Profils gemäß Fig. 1 und
- Fig. 4
- eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV in Fig. 3.
[0009] In Fig. 1 wird ein typisches Strangpressprofil gezeigt, das mittels Innenhochdruck
umgeformt werden soll. Dieses Profil weist eine umlaufende Hauptkontur 1 auf. Die
Hauptkontur 1 wird durch zwei Wände 2, 3 verbunden, sodass drei Kammern 4, 5, 6 entstehen.
Das Profil wird vervollständigt durch eine von der Hauptkontur 1 nach außen ragende
Wand 7.
[0010] Zum Abdichten der Stirnfläche des Profils beim Innenhochdruckumformen werden an beiden
Enden des Profils Dichtstempel 8 verwendet, die in der Umformpresse radial vor die
Enden der Profile gepresst werden. Die Form der Dichtkante 9 der Dichtstempel entsprechen
der Form des Profils. Die Dichtkante 9 wird durch die Oberfläche der Dichtscheibe
10 gebildet. Diese Dichtscheibe 10 liegt abschließend vor dem Dichtstempel 8. Führungsstücke
11, 12, 13 entsprechen etwa der Form der Kammern 4, 5, 6 und tauchen beim Vorfahren
des Dichtstempels 8 gegen das Profil in die Kammern 4, 5, 6 ein. Dadurch sind die
Wände 2, 3 sowie die Hauptkontur 1 radial gehalten, wodurch auch das gesamte Profil
gegenüber dem Dichtstempel 8 geführt und gehalten ist. Die Dichtscheibe 10 sowie die
Führungsstücke 11, 12, 13 werden durch geeignete, nur schematisch dargestellte Befestigungsmittel
14, 15, 16 mit dem Dichtstempel 8 verbunden. Diese Befestigungsmittel 14, 15, 16 können
auch die Zuleitung des Umformmediums ermöglichen.
[0011] Um ein definiertes Ausbeulen oder Ausknicken der Wände 2, 3, 7 zu ermöglichen, sind
diese mit Schlitzen 17 ausgebildet, die sich etwa in Fortsetzung der Innenkontur 18
oder Außenkontur der Hauptkontur 1 erstrecken. Im Ausführungsbeispiel liegt der Schlitz
17 geringfügig neben der Innenkontur 18 der Hauptkontur 1 des Profils. Die Schlitze
werden vorzugsweise beim Zusammenfahren der Dichtstempel 8 durch eine entsprechend
ausgebildete Werkzeugkontur am Dichtstempel 8 erzeugt.
[0012] Eine alternative oder zusätzliche Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe
wird in Fig. 4 gezeigt. Die Dichtscheibe 10 ist im Erstreckungsbereich der die Hauptkontur
1 verbindenden Wände 2, 3 mit Nuten 19 ausgebildet. Diese Nuten 19 ermöglichen eine
axiale Längung der Wände 2, 3 bei der Hochdruckumformung des Gesamtprofils. Durch
diese Maßnahme wird erreicht, dass die Wände 2, 3 nicht ausknicken. Da die Wand 7,
die von der Hauptkontur 1 nach außen ragt, nicht vom Dichtstempel 8 abgestützt wird,
sondern frei nach außen ragt, ist die vorbeschriebene Maßnahme für diese Wand 7 selbstverständlich
nicht erforderlich. Wesentlich ist jedoch, dass die Nuten 19 sich nicht bis zur Dichtkante
9 der Hauptkontur 1 erstrecken, damit eine eindeutige umlaufende Abdichtung des Gesamtprofils
gewährleistet ist.
Bezugszeichenliste
[0013]
- 1.
- Hauptkontur
- 2.
- Wand
- 3.
- Wand
- 4.
- Kammer
- 5.
- Kammer
- 6.
- Kammer
- 7.
- Wand
- 8.
- Dichtstempel
- 9.
- Dichtkante
- 10.
- Dichtscheibe
- 11.
- Führungsstück
- 12.
- Führungsstück
- 13.
- Führungsstück
- 14.
- Befestigungsmittel
- 15.
- Befestigungsmittel
- 16.
- Befestigungsmittel
- 17.
- Schlitz
- 18.
- Innenkontur
- 19.
- Nut
1. Verfahren zum Innenhochdruckumformen eines Profils mit einer umlaufenden Hauptkontur
(1), wobei ein Dichtstempel (8) in Profilerstreckungsrichtung radial vor das Profil
gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Profil, das zusätzlich zur Hauptkontur (1) eine oder mehrere sich nach
innen oder nach außen ragende Wände (2, 3, 7) oder Kammern (4, 5, 6) aufweist, der
Dichtstempel (8) das Profil nur an der Hauptkontur (1) abdichtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stirnflächen des Profils die Wände (7) oder Wände (2, 3) der Kammern (4, 5,
6) mit Schlitzen (17) versehen sind, die etwa in Fortsetzung der Innenkontur (18)
und/oder Außenkontur der Hauptkontur (1) verlaufen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (17) eine Tiefe von weniger als 1 cm aufweisen.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Profilen, die mehrere Kammern (4, 5, 6) aufweisen, Schlitze (17) auch an den
Kreuzungspunkten und Wandabzweigungen der Zwischenwände angeordnet sind.
5. Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen eines Profils mit einer umlaufenden Hauptkontur
(1), wobei ein Dichtstempel (8) in Profilerstreckungsrichtung radial vor das Profil
gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Profil, das zusätzlich zur Hauptkontur (1) eine oder mehrere sich nach
innen oder nach außen ragende Wände (2, 3, 7) oder Kammern (4, 5, 6) aufweist, der
Dichtstempel (8) das Profil nur an der Hauptkontur (1) abdichtet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstempel (8) mit Nuten (19) entsprechend der Form dieser zusätzlichen Wände
(2, 3, 7) anschließend an diese ausgebildet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (19) sich annähernd bis an den Rand der Hauptkontur (1) erstrecken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (19) eine Tiefe von weniger als 1 cm aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Profilen, die mehrere Kammern (4, 5, 6) aufweisen, Nuten (19) auch an den Kreuzungspunkten
und Wandabzweigungen der Zwischenwände angeordnet sind.