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Dokumentenidentifikation DE3152045C2 28.10.1993
Titel Indirektstrangpresse für Metall
Anmelder Sumitomo Light Metal Industries Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Hayashi, Hiromasa, Nagoya, Aichi, JP;
Mohri, Eiichi, Nagoya, Aichi, JP
Vertreter Tiedtke, H., Dipl.-Ing.; Bühling, G., Dipl.-Chem.; Kinne, R., Dipl.-Ing.; Pellmann, H., Dipl.-Ing.; Grams, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80336 München
DE-Anmeldedatum 26.05.1981
DE-Aktenzeichen 3152045
WO-Anmeldetag 26.05.1981
PCT-Aktenzeichen JP8100114
WO-Veröffentlichungsnummer 8103441
WO-Veröffentlichungsdatum 10.12.1981
Date of publication of WO application in German translation 01.07.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.10.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.10.1993
IPC-Hauptklasse B21C 35/04

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Indirektstrangpresse für Metall mit einem am Gegenhalter angeordneten Hohlstempel und an diesem stirnseitig anliegender Matrize, die im vorderen Umfangsbereich einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der der Aufnehmerbohrung und mit einer auf der Seite des Verschlußstempels angeordneten Abschervorrichtung mit Abschermesser und Abscherträger, wobei der Abscherträger eine Axialbohrung zur Aufnahme und radialen Abstützung der Matrize aufweist.

Eine derartige Indirektstrangpresse ist aus der JP-AS 51-35 541 bekannt. Bei dieser bekannten Indirektstrangpresse werden der Aufnehmer und der Verschlußstempel für den Preßvorgang vom Preßstempelquerhaupt zum Hohlstempel hin vorgeschoben. Dabei dringt die stirnseitig am Hohlstempel anliegende Matrize in die Aufnehmerbohrung ein. Der im Aufnehmer befindliche Barren wird durch die Matrizenöffnung ausgepreßt. Der zwischen Verschlußstempel und Matrizenstirnseite verbleibende Preßrest wird dadurch entfernt, daß der Aufnehmer nach seitlichem Verschieben des Verschlußstempels weiter über den Hohlstempel geschoben wird, bis die Matrize samt vorgelagertem Preßrest freiliegt. Anschließend wird die am Preßstempelquerhaupt angeordnete, aus dem Abscherträger und dem Schermesser bestehende Abschervorrichtung zum Aufnehmer hin bewegt. Dabei wird der Abscherträger, der eine dem Matrizendurchmesser entsprechende Bohrung besitzt und der etwa eine der Matrizenlänge entsprechende Dicke aufweist, mit seiner Bohrung soweit über die Matrize geschoben, daß der Preßrest hinter dem Abscherträger vorragt. Hiernach wird der Preßrest samt dem Preßstrang durch radiales Einfahren des Schermessers abgetrennt. Der die Matrize aufnehmende Abscherträger nimmt dabei die von dem Schermesser ausgeübte Schnittkraft auf, so daß radiale Kräfte weder auf den Aufnehmer noch auf den Hohlstempel ausgeübt werden. Während des Preßvorganges bildet sich durch den Ringspalt zwischen Matrizenaußendurchmesser und Aufnehmerbohrungsdurchmesser ein weiterer Preßrest, der als Preßschale oder Preßhemd an der Aufnehmerbohrungswand haften bleibt. Zum Entfernen dieser Preßschale bzw. dieses Preßhemdes wird die Preßschale bzw. das Preßhemd üblicherweise in einem weiteren Preßhub unter Vorlage einer Putz- oder Reinigungsscheibe vor den Hohlstempel von der Aufnehmerbohrungswand abgekratzt und ausgestoßen. Dies aber erfordert bei dieser bekannten Indirektstrangpresse einen eigenen zeitaufwendigen Preßhub. Um Verunreinigungen in dem Preßstrang zu vermeiden, werden bei dieser bekannten Indirektstrangpresse allenfalls die Dicke des Preßrestes und des Preßhemdes durch entsprechende Bemessung des Preßhubes und Matrizenaußendurchmessers nach der Erfahrung vorgegeben.

Des weiteren ist in der DE-OS 22 37 276 ein Druckstück zur Verwendung in einer Strangpresse zum indirekten Strangpressen beschrieben. Bei dieser bekannten Indirektstrangpresse ist ein von einem Gegenhalter aufgenommener Hohlstempel vorgesehen, an dem stirnseitig ein Matrizenhalter mit einer Matrize anliegt. An der Rückseite der Matrize, d. h. zu deren Auslaßseite benachbart, ist ein Segmentabstreifer zum Lösen der Preßhaut von der Aufnehmerbohrungswand auf dem Hohlstempel klemmend befestigt. Im Bereich zwischen der Matrize und dem Segmentabstreifer bildet der Hohlstempel dabei eine Kammer, die durch die Aufnehmerbohrungswand, den Hohlstempel, die vordere Stirnfläche des Segmentabstreifers und die rückseitige Stirnfläche des die Matrize aufnehmenden Matrizenhalter begrenzt ist. Nachteilig bei dieser bekannten Indirektstrangpresse ist deren aufwendige Reinigung bzw. Befreiung des Aufnehmers und Hohlstempels von der nach einem Preßvorgang haftengebliebenen Preßschale bzw. Preßhemd. So erfordert die Entfernung der Preßschale bzw. des Preßhemdes von dem Hohlstempel eine wenigstens kurze Stillstandphase der gesamten Indirektstrangpresse, um den Matrizenhalter zusammen mit der Matrize von dem Hohlstempel abzuziehen. Auch ist bei dieser bekannten Indirektstrangpresse nicht immer sichergestellt, daß sich die Preßschale bzw. das Preßhemd insgesamt von dem Hohlstempel abziehen läßt, d. h. ohne jegliche Rückstände an dem Hohlstempel. Damit einhergehend erhöht sich wiederum die benötigte Zeit für den Preßvorgang. Der Strangpreßtakt nimmt ab.

Schließlich geht aus der US-A-4 056 964 eine Vorrichtung zum Direktstrangpressen hervor. Diese bekannte Vorrichtung umfaßt einen Preßstempel mit einer daran stirnseitig und unlösbar befestigten Preßscheibe. Der Preßstempel bewegt einen in einen Aufnehmer einschiebbaren Barren hin zu einer an dem gegenüberliegenden Ende des Aufnehmers angeordneten Matrize. Durch die Öffnung der Matrize wird der Barren schließlich ausgepreßt. Die Preßscheibe selbst weist zwei ringförmig über der Außenumfang hinausstehende Abschnitte auf, wovon der in Preßrichtung hintere Abschnitt einen geringfügig größeren Durchmesser besitzt. Zwischen den beiden Abschnitten ist zudem eine ringförmige Vertiefung zur Aufnahme von Preßschale bzw. Preßhemd. Abgesehen davon, daß bei dieser bekannten, zum Direktstrangpressen vorgesehenen Vorrichtung ein Hohlstempel mit einer von diesem beaufschlagbaren, bewegten Matrize nicht vorhanden ist, sind Preßstempel und und Preßscheibe einteilig ausgebildet. Die Befreiung des Preßstempels, der Preßscheibe und des Aufnehmers von der Preßschale bzw. dem Preßhemd gestaltet sich insofern ausgesprochen aufwendig und langwierig. Dies wiederum hat einen verhältnismäßig geringen Strangpreßtakt zur Folge.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Indirektstrangpresse der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, die es ermöglicht, auf einen eigenen Reinigungsvorgang für den Hohlstempel und die Aufnehmerbohrungswand zu verzichten, um so ganz erheblich Zeit einzusparen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Matrize im hinteren Bereich einen größeren Durchmesser aufweist und zwischen vorderem und hinterem Bereich eine ringförmige Vertiefung zur Aufnahme der Preßschale vorgesehen ist.

Auf diese Weise läßt sich der Abfall, d. h. die Preßschale bzw. das Preßhemd, einfach und schnell nach jedem Preßhub und damit nach Reinigung des Aufnehmers von dem Hohlstempel entfernen. Dies führt zum Fortfall eines gesonderten Reinigungsvorganges des Hohlstempels, nachdem der Aufnehmer selbst von der Preßschale bzw. dem Preßhemd entfernt worden ist, was wiederum eine Erhöhung des Strangpreßtaktes zur Folge hat. Während nämlich die Matrize dem Hohlstempel abgetrennt und noch mit der Preßschale bzw. dem Preßhemd behaftet ist, erfolgt ein neuer Preßvorgang unter Zuhilfenahme einer weiteren, in der Zwischenzeit gereinigten Matrize.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen die

Fig. 1 bis 7 in schematischen Schnittansichten die Funktionsweise einer Indirektstrangpresse nach der Erfindung in verschiedenen Stadien, und zwar

Fig. 1 den Barren auf einer Barrenbeladungseinrichtung in der Preßachse,

Fig. 2 den Aufnehmer samt Barren und einer vor dem Barren angesetzten Matrize,

Fig. 3 den Zustand unmittelbar vor Preßbeginn,

Fig. 4 den Zustand unmittelbar nach Preßende,

Fig. 5 den Zustand vor dem Abtrennen des Preßrestes,

Fig. 6 den Zustand nach dem Abtrennen des Preßrestes,

Fig. 7 den Zustand nach dem Entfernen der Matrize und

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Matrize.

Bei der schematisch in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Indirektstrangpresse bedeutet das Bezugszeichen 1 den Hohlstempel, der am linken Ende an einem Gegegenhalter (nicht gezeigt) befestigt ist. Ein Aufnehmer 2, der eine Aufnehmerbohrung 2a für die Aufnahme eines Barrens 5 aufweist, ist in der Preßachse beweglich angeordnet. Ein Verschluß- oder Preßstempel 4, der an der entgegengesetzten Seite des Aufnehmers 2 angeordnet ist, ist ebenfalls in der Preßachse beweglich. An einem Ende des Aufnehmers 2 angeordnet und dem Hohlstempel 1 zugewandt, ist ein Abscherträger- bzw. -halter 3 angeordnet, und zwar unabhängig vom Hohlstempel 1, jedoch synchron mit dem Aufnehmer 2 bewegbar. Der Abscherhalter 3 gibt daher eine auf ihn ausgeübte Kraft nicht an den Aufnehmer 2 ab. Eine Durchgangsbohrung 3a ist im Abscherhalter 3 an einer der Aufnehmerbohrung 2a entsprechenden Position angeordnet.

Der Barren 5 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, mittels einer Barrenbeladungseinrichtung 6 in die Preßachse gebracht. Anschließend wird der Barren 5 von der Barrenbeladungseinrichtung 6 unter Zwischenlage einer Preß- oder Vorlegescheibe 7, deren Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Aufnehmerbohrung 2a, in die Aufnehmerbohrung 2a eingebracht. Dies geschieht dadurch, daß der Aufnehmer 2 zusammen mit dem Abscherhalter 3 nach rechts (in der Fig. 2) verschoben wird. Der Barren 5 auf der Beladungseinrichtung 6 und die Preßscheibe 7 ohne die Beladungseinrichtung 6 werden in die Aufnehmerbohrung 2a eingeführt, und zwar mittels einer geeigneten Barreneinführungseinrichtung, welche durch die Durchgangsbohrung 3a im Abscherhalter 3 hindurchgeht. Das Verschieben des Aufnehmers 2 wird fortgesetzt, bis die Preßscheibe 7 eine Position erreicht, in welcher sie an der Stirnfläche des Preßstempels 4 (siehe Fig. 2) anliegt.

Nach dem Anhalten des Aufnehmers 2 und des Abscherhalters 3 wird die Matrize 8 mittels einer Matrizenbeladungseinrichtung 9 in die Preßachse vor die Stirnfläche des Hohlstempels 1 (siehe Fig. 2) geführt. Die Matrize 8 ist, wie in Fig. 8 gezeigt, mit einem Paar von Bereichen (Abschnitten) 8a, 8b großen Durchmessers an beiden axialen Enden versehen, die jeweils einen etwas kleineren Außendurchmesser haben als der Durchmesser der Aufnehmerbohrung 2a, so daß ein Ringraum oder eine ringförmige Vertiefung 8c dazwischen gebildet wird. Der Bereich an der Rückseite (Auslaßseite) der Matrize 8 weist einen etwas größeren Durchmesser auf als der Bereich (Abschnitt) 8b an der Vorderseite (Einlaßseite) der Matrize 8. Die beim Preßvorgang an der Wand der Aufnehmerbohrung 2a verbleibende Preßschale bzw. das Preßhemd 12 wird von dem rückseitigen Bereich 8a der Matrize 8 abgekratzt und in der ringförmigen Vertiefung 8c gesammelt.

Überdies ist die zweifach abgestuft ausgebildete Matrize 8 mit einer Vielzahl von axial angeordneten Trennwänden 8d versehen, welche die Paare der Bereiche (Abschnitte) 8a, 8b großen Durchmessers zu dem Zweck miteinander verbindet, die eingeströmte Preßschale bzw. das Preßhemd 12 des Barrens 5 in Stücke zu zerteilen, so daß diese hier leicht angesammelt werden können. Durch diese Trennwände 8d wird die Entfernung der Preßschale bzw. des Preßhemdes 12 wesentlich erleichtert.

Die durch die Matrizenbeladungseinrichtung 9 zum Anstoßen an die Stirnfläche des Hohlstempels 1 zugeführte Matrize 8 ist durch keine Maßnahmen festgelegt, sondern frei beweglich angebracht.

Nach Beendigung der Beladung werden der Aufnehmer 2 und der Verschluß- oder Preßstempel 4 gemeinsam nach links vorgeschoben, bis die der einen Stirnfläche des Hohlstempels 1 zugeordnete Matrize 8 in die Aufnehmerbohrung 2a des Aufnehmers 2 gelangt, und zwar soweit, bis diese am Barren 5 anstößt (siehe Fig. 3). Dann wird eine weitaus größere Druckkraft auf den Aufnehmer 2 und den Verschluß- oder Preßstempel 4 ausgeübt, die sodann über die Preßscheibe 7 auf den Barren 5 übertragen wird. Der Barren 5 wird allmählich durch eine Öffnung in der Matrize 8 stranggepreßt und schließlich als Strangpreßerzeugnis 11 aus dem Hohlraum des Hohlstempel 1 entnommen.

In der Zwischenzeit strömt die schädliche Preßschale bzw. das Preßhemd 12 durch einen schmalen Spalt zwischen der Innenwand der Aufnehmerbohrung 2a und dem Außenumfang des hinteren Bereiches (Abschnittes) 8b der Matrize 8, der einen geringeren Durchmesser hat als die Aufnehmerbohrung 2a, in die ringförmige Vertiefung 8c und wird dort gesammelt. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet die angesammelte Preßschale bzw. das Preßhemd. Der schmale Spalt zwischen der Innenwand der Aufnehmerbohrung 2a und dem Außenumfang des hinteren Bereiches (Abschnittes) 8b großen Durchmessers muß übrigens entsprechend der Materialqualität des Barrens 5 und den Strangpreßbedingungen bestimmt werden. Der Vorschub des Aufnehmers 2 und des Verschluß- oder Preßstempels 4 wird nun angehalten, wobei ein stranggepreßter Rückstand 13 zurückbleibt, wie in Fig. 4 dargestellt.

In diesem Zustand wird ein Nachbehandlungsvorgang begonnen, indem der Verschluß- oder Preßstempel 4 rückwärts gezogen wird. Die Rückstand 13 wird aus dem Aufnehmer 2 herausgeschoben, wie in Fig. 5 gezeigt, so daß die Matrize 8 genau in der Durchgangsbohrung 3a des Abscherhalters 3 positioniert werden kann, der synchron dazu mit dem Aufnehmer 2 bewegt worden ist, und zwar aufgrund eines weiteren Vorschubes des Aufnehmers 2. Wenn die Stirnfläche der Matrize 8 an ihrer Einlaßseite und die Stirnfläche des Abscherhalters 3 auf der dem Verschlußstempel 4 zugewandten Seite geradeaus gerichtet sind, trennt eine Abschervorrichtung (Abscherklinge) 14, die entlang der Stirnfläche des Abscherhalters 3 abgesenkt wird, den Abfall einschließlich des Rückstandes 13 und der Preß- oder Vorlegescheibe 7 von der Matrize 8 ab.

Die durch die Scherkraft von der Abschervorrichtung 14 auf die Matrize 8 erzeugte Reaktionskraft wird von dem Abscherhalter 3 alleine aufgenommen, so daß der Hohlstempel 1 und der Aufnehmer 2 nicht beaufschlagt werden. Da der Abscherhalter 3 vom Aufnehmer 2 unabhängig ist und die Matrize 8 ebenfalls frei an der Stirnfläche des Hohlstempels 1 anliegt, entspricht die erfindungsgemäße Vorrichtung in diesem Punkt herkömmlichen Vorrichtungen. Der von der Stirnfläche der Matrize 8 abgeschnittene Abfall wird unverzüglich von einem Abfallaufnehmer 15 aufgenommen und von der Vorrichtung abgeführt. Die Preß- oder Vorlegescheibe 7, die einen Teil des herausgenommenen Abfalles darstellt, wird von dem Rest abgetrennt, so daß diese wieder dem routinemäßigen Betriebsgebrauch zugeführt werden kann.

Parallel zur Abtrennung des Abfalles von der Matrize 8 wird das Erzeugnis 11 aus dem Hohlstempel 1 in geeigneter Weise (siehe Fig. 6) herausgezogen. Die in der Durchgangsbohrung 3a des Abscherhalters 3 verbliebene Matrize 8 muß durch eine geeignete Einrichtung (Fig. 7) zusammen mit der in ihrer ringförmigen Vertiefung 8c angesammelten Preßschale bzw. Preßhemdes 12 herausgenommen werden. Die Matrize 8 wird natürlich zum Wiedergebrauch durch Entfernung der angesammelten Preßschale bzw. Preßhemdes 12 mittels einer geeigneten Einrichtung wieder hergerichtet. Der Verschluß- oder Preßstempel 4 wird in diesem Augenblick in seine ursprüngliche Position zurückverbracht.

Die vorstehende Beschreibung stellt einen Zyklus der erfindungsgemäßen Indirektstrangpresse vor. Entsprechend der Reihe von Vorgängen gemäß den Fig. 1 bis 7 wird nun ein zweiter Zyklus begonnen. Wenn eine zusätzliche Matrize 8 oder mehrere Matrizen 8 vorhanden sind, wird die Strangpreßzeit in vorteilhafter Weise verkürzt. Die zur Entfernung der Preßschale bzw. des Preßhemdes 12 von der Matrize 8 erforderliche Zeit kann dadurch bei einem Bearbeitungsgang eingespart werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Indirektstrangpresse für Metall mit einem am Gegenhalter angeordneten Hohlstempel und an diesem stirnseitig anliegender Matrize, die im vorderen Umfangsbereich einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der der Aufnehmerbohrung und mit einer auf der Seite des Verschlußstempels angeordneten Abschervorrichtung mit Abschermesser und Abscherträger, wobei der Abscherträger eine Axialbohrung zur Aufnahme und radialen Abstützung der Matrize aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (8) im hinteren Bereich einen größeren Durchmesser aufweist und zwischen vorderem und hinterem Bereich eine ringförmige Vertiefung (8c) zur Aufnahme der Preßschale (12) vorgesehen ist.
  2. 2. Indirektstrangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (8) mit einer Vielzahl von axial angeordneten Trennwänden (8d) versehen ist und ein Paar von ringförmigen Abschnitten (8a, 8b) großen Durchmessers zum Unterteilen der Preßschale (12) aufweist.
  3. 3. Indirektstrangpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Auslaßseite der Matrize (8) liegende ringförmige Abschnitt (8a) größer ist als der an der Einlaßseite der Matrize (8) liegende ringförmige Abschnitt (8b).






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