DE19717066C1 - Verfahren zum Trennen stranggepreßter Hohlprofile und Strangpreßvorrichtung - Google Patents
Verfahren zum Trennen stranggepreßter Hohlprofile und StrangpreßvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen
stranggepreßter Hohlprofile gemäß dem Oberbegriff des Patentan
spruches 1 sowie eine Strangpreßvorrichtung gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruches 7.
Hohlkammerprofile aus Metall werden mittels Strangpressen unter
Verwendung eines Dornes oder spezieller Hohlkammermatrizen
(beispielsweise Kammer-, Brücken- oder Spidermatrizen) oder
Schweißkammermatrizen zur Erzeugung des Hohlprofils herge
stellt. Innerhalb des Hohlprofils befindliche Verstrebungen zur
Versteifung des Hohlkammerprofils im Hinblick auf Torsionsbean
spruchung können im Strangpreßvorgang mitgepreßt werden. Dar
über hinaus gegebenenfalls vorzusehende volumenfüllende Ver
stärkungen des Hohlkammerprofils werden über in das Hohlprofil
einzuschiebende Füllungen oder einzuschweißende Eckverbinder
realisiert. Bei einer Herstellung als Meterware müssen die
Hohlkammerprofile mittels eines geeigneten Trennverfahrens auf
Gebrauchslänge abgelängt werden. Dies erfolgt beispielsweise
mittels sogenannter Strahlverfahren, wie beispielsweise Laser
strahlschneiden oder Wasserstrahlschneiden, wobei sich nach der
Durchtrennung der dem Strahl zugewandten Profilseite eine Auf
weitung und Zerstäubung des Strahls bei dessen Eintritt in das
Innere des Profils ergibt. Diese Aufweitung hat zur Folge, daß
die verbleibende Energiedichte des Strahls zum Durchtrennen ei
ner weiteren Profilwandung nicht mehr ausreicht.
Aus der DE-AS 11 54 264 und der DE-OS 19 59 464 sind Verfahren
und Vorrichtungen zum kontinuierlichen Strangpressen von endlo
sen Profilen mit einem Mantel aus thermoplastischem Kunststoff
und einem Schaumstoffkern bekannt, wobei das Strangpressen des
thermoplastischen Kunststoffes zu einem Hohlraumprofil und des
sen Befüllung mit Schaumstoff mittels geeigneter, insbesondere
konzentrisch angeordneter Düsen in einem Herstellungsvorgang
erfolgt. Das derart erzeugte Strangpreßprofil ist zur Verbesse
rung der Stabilitätseigenschaften durchgehend mit Schaumstoff
befüllt. Aus der DE-OS 19 59 464 ist insbesondere bekannt, das
schaumfähige Reaktionsgemisch zur Bildung des Schaumstoffkerns
erst an einer Stelle in das Hohlprofil einzubringen, an der die
Temperatur des Mantels auf einen vorbestimmten Wert abgesunken
ist.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Trennen stranggepreßter Hohlprofile sowie eine
Strangpreßvorrichtung vorzuschlagen, bei welchen eine Aufwei
tung des zur Ablängung des Strangpreßhohlprofiles verwendeten
Strahles nicht oder zumindest nur in einem solchen Maße er
folgt, daß die Durchtrennung nachfolgender Profilwände nicht
beeinträchtigt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Trennen
stranggepreßter Hohlprofile mit den Merkmalen des Anspruches 1
vorgeschlagen. Demnach wird das Innere des Strangpreßhohlpro
fils zumindest an der bzw. den Trennstellen mit einem Leicht
bauwerkstoff befüllt. Gemäß vorteilhafter Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei diesem Leicht
bauwerkstoff um eine expansive Schaummasse, beispielsweise ei
nen Aluminiumschaum oder einen Kunststoffschaum. Durch das An
bringen eines derartigen Leichtbauwerkstoffes als Kernwerkstoff
innerhalb des Profils zumindest an den Stellen, an welchen eine
Abtrennung erfolgen soll, wird die Trennbarkeit des Strangpreß
hohlprofils beim Ablängen und Zuschneiden der Profile mittels
eines vorstehend erwähnten Strahlverfahrens verbessert, da beim
Strahlschneiden aufgrund der Bildung einer strahlführenden Wan
dung mit dem Kernwerkstoff eine Zerstäubung bzw. Aufweitung des
Trennstrahls vermieden wird. Als Leichtbauwerkstoff zum Befül
len des Strangpreßhohlprofils ist insbesondere eine expansive
Schaummasse geeignet, die über einen relativ kleinen Düsen
durchmesser in das Hohlprofil eingebracht werden kann und dort
in gewünschter Ausdehnung expandiert. Es ist jedoch auch die
Verwendung nichtschäumender Füllmaterialien möglich, um den er
findungsgemäßen Effekt zu erzielen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Befüllung
des Strangpreßhohlprofils durch Koextrusion, so daß kein sepa
rater Arbeitsvorgang zur Befüllung des Strangpreßhohlprofils
notwendig ist.
In anderer Ausgestaltung erfolgt die Befüllung des Strangpreß
hohlprofils über einen Dorn oder eine Schweißkammermatrize der
zu der Herstellung der Strangpreßhohlprofile verwendeten
Strangpreßvorrichtung.
Zur weiteren Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe
wird eine Strangpreßvorrichtung mit den Merkmalen des Patentan
spruches 7 vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist demnach die Her
stellung des Strangpreßhohlprofils durch an sich bekanntes Ver
pressen eines in einer Preßkammer befindlichen Werkstoffes
durch eine an einem kopfseitigen Ende der Preßkammer angeordne
te Matrize, das Befüllen des Strangpreßhohlprofils zumindest an
den designierten Trennstellen mit einem Leichtbauwerkstoff so
wie das Ablängen des Strangpreßhohlprofils mittels eines mit
dem Strangpreßvorgang mitbewegten energiereichen Strahls aus
der Prozeßwärme heraus und in einem Arbeitsgang möglich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
nachfolgenden Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der
Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Die einzige Figur zeigt in seitlicher Ansicht einen Längs
schnitt durch eine erfindungsgemäße Strangpreßvorrichtung.
Die Figur zeigt eine in Längsrichtung geschnittene erfindungs
gemäße Strangpreßvorrichtung 1 zur Herstellung von Hohlprofil
werkstücken aus Metall mit einer einen Hohlraum zur Aufnahme
von Werkstoff 4 umfassenden Preßkammer 2 und mit einem in der
Preßkammer 2 geführten Preßstempel 6, der durch eine Längsbewe
gung (in der Darstellung der Fig. 1 nach links) den Werkstoff
4 verdichtet.
An dem in Preßrichtung des Preßstempels 6 liegenden kopfseiti
gen Ende der Preßkammer 2 ist eine den Hohlraum der Preßkammer
2 abschließende Matrize 8 mit einer Austrittsöffnung 10 an ei
nem Querhaupt 12 anliegend angeordnet. In dem Hohlraum der
Preßkammer 2 ist ein im wesentlichen konzentrisch zu der Aus
trittsöffnung 10 der Matrize 8 angeordneter Dorn 14 vorgesehen,
der an seinem in Strangpreßrichtung liegenden Ende eine koni
sche Verjüngung 18 aufweist, die sich bis in die Austrittsöff
nung 10 der Matrize 8 erstreckt. Der Dorn 14 weist des weiteren
eine in Längsrichtung des Dorns 14 verlaufende durchgehende
Bohrung 16 mit einer Mündung an dem konisch verjüngten Ende
auf.
Zur Herstellung eines Strangpreßprofils wird der in der Preß
kammer 2 befindliche Metallwerkstoff durch den Preßstempel 6
verdichtet und um den Dorn 14 durch die Austrittsöffnung 10 der
Matrize 8 gepreßt, wodurch ein Strangpreßhohlprofil 20 ent
steht, dessen Querschnitt von der Form der Austrittsöffnung 10
abhängt.
Erfindungsgemäß wird direkt im Anschluß an den Preßvorgang
durch die Bohrung 16 des Dorns 14 in das Innere 22 des Strang
preßhohlprofils 20 ein Leichtbauwerkstoff 24 zugeführt. Bei dem
Leichtbauwerkstoff 24 handelt es sich insbesondere um eine ex
pansive Schaummasse, die nach dem Austritt aus der Bohrung des
Dorns 14 in das Innere 22 des Strangpreßhohlprofils 20 expan
diert und den Hohlraum des Strangpreßhohlprofils 20 im Quer
schnitt ausfüllt.
Der Leichtbauwerkstoff 24 wird vorteilhafterweise als Halbzeug
23, beispielsweise in Form einer Stange oder eines Drahtes,
durch die Bohrung 16 des Dornes 14 zugeführt. Beim Austritt aus
der Mündung der Bohrung 16 findet eine thermisch und/oder me
chanisch beeinflußte Reaktion statt, die eine Expansion des
Leichtbauwerkstoffes 24 bewirkt. Je nach gewähltem Material
kann es sich um verpreßten Leichtbauwerkstoff handeln, bei
spielsweise in Form einer Tandemabpressung.
Die Befüllung des Strangpreßhohlprofils 20 erfolgt zumindest an
denjenigen Stellen, an welchen das Strangpreßhohlprofil 20 mit
tels eines mit dem Strangpreßvorgang mitbewegten energiereichen
Strahls 32 abgelängt und zertrennt wird. Das Strangpreßhohlpro
fil 20 kann jedoch auch über seine gesamte Länge mit dem
Leichtbauwerkstoff 24 befüllt werden.
Zum Trennen des Strangpreßhohlprofils 20 aus der Prozeßwärme
heraus in Gebrauchslängen ist eine der Matrize 8 nachgeordnete
Einrichtung 30 zum Ablängen des Strangpreßhohlprofils vorgese
hen, die sich im Sinne des eingezeichneten Doppelpfeiles mit
dem Strangpreßvorgang mitbewegt, so daß der von der Einrichtung
30 emittierte energiereiche Strahl 32 ortsfest auf die Trenn
stelle 26 des Strangpreßhohlprofils 20 auftrifft.
Zur Steuerung des Befüll- und Expansionsvorgangs mit dem
Leichtbauwerkstoff 24 ist vorteilhafterweise in der Matrize 8
ein der Mündung der Bohrung 16 in das Innere 22 des Strangpreß
hohlprofils 20 nachgeordnetes Mittel (nicht näher dargestellt)
zur Temperaturbeeinflussung und zur Reaktionssteuerung der Ex
pansionszone des Leichtbauwerkstoffes 24 vorgesehen.
Claims (12)
1. Verfahren zum Trennen stranggepreßter Hohlprofile aus der
Prozeßwärme heraus in Gebrauchslängen mittels eines mit dem
Strangpreßvorgang mitbewegten energiereichen Strahls (32), da
durch gekennzeichnet, daß das Innere (22) des Strangpreßhohl
profils (20) zumindest an der oder den Trennstellen (26) mit
einem Leichtbauwerkstoff (24) befüllt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Befüllung des Strangpreßhohlprofils (20) durch Koextrusion er
folgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Befüllung des Strangpreßhohlprofils (20) über einen Dorn (14)
oder eine Schweißkammermatrize der Strangpreßvorrichtung (1)
erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Leichtbauwerkstoff (24) eine expansive
Schaummasse ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Leichtbauwerkstoff (24) ein Aluminiumschaum ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Leichtbauwerkstoff (24) ein Kunststoffschaum ist.
7. Strangpreßvorrichtung mit einem in einer Preßkammer (2) ge
führten Preßstempel (6), der in der Preßkammer (2) befindlichen
Werkstoff (4) verdichtet und zur Bildung eines Strangpreßhohl
profils (20) durch eine an einem kopfseitigen Ende der Preßkam
mer (2) angeordnete Matrize (8) preßt, wobei eine der Matrize
(8) nachgeordnete Einrichtung (30) zum Trennen des Strangpreß
hohlprofils (20) in Gebrauchslängen mittels eines mit dem
Strangpreßvorgang mitbewegten energiereichen Strahls (32) vor
gesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strangpreßvorgang
eine Zugabe eines Leichtbauwerkstoffes (24) in das Innere (22)
des Strangpreßhohlprofils (20) zumindest an der oder den desig
nierten Trennstellen (26) umfaßt.
8. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Befüllung des Strangpreßhohlprofils (20) über eine
mit dem Inneren (22) des Strangpreßhohlprofils (20) in Verbin
dung stehende Bohrung (16) eines Dornes (14) erfolgt.
9. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Matrize eine Hohlkammermatrize ist, wobei die Be
füllung des Strangpreßhohlprofils über eine mit dem Innern des
Strangpreßhohlprofils in Verbindung stehende Bohrung der Hohl
kammermatrize erfolgt.
10. Strangpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß der Leichtbauwerkstoff (24) eine ex
pansive Schaummasse ist.
11. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Leichtbauwerkstoff (24) ein Aluminiumschaum
ist.
12. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Leichtbauwerkstoff (24) ein Kunststoffschaum
ist.
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