Strangpresse zur Herstellung Ton Rohren, Stangen und insbesondere von Fabelmänteln. Die Erfindung betrifft eine Strangpresse zur Herstellung von Rohren, Stangen, ins besondere von Kabelmänteln, bei welcher flüssiges Metall, z. B. Aluminium oder Alu miniumlegierungen, in ein Druckgefäss ein gefüllt wird.
Bei bekannten Strangpressen (inkl. gabel- mantelpressen), die zum Pressen von festen oder flüssig eingefüllten Stoffen dienen, wird ein Aufnehmer verwendet, dessen Boh rung im allgemeinen nur um ein geringes Mass, z. B. 1 mm, grösser ist als der Durch messer des Pressstempelkopfes. Wird in den Aufnehmer ein flüssiger Pressstoff, z. B.
Blei oder Aluminium eingefüllt, so bildet sich beim Vorschub des Pressstempels im Aufneh mer gewöhnlich um den Stempel herum eine sehr dünnwandige Schicht, die etwa dem Durchmesserunterschied zwischen dem Stem pelkopf und der Aufnehmerbohrung ent spricht. Beim Neufüllen des Aufnehmers schmilzt die im Aufnehmer verbleibende Pressstoffschicht mit dem neu eingefüllten flüssigen Pressstoff wieder zusammen, und es bildet sich bei dem folgenden Pressgang wie derum eine sehr dünne Schicht. Dies wieder holt sich bei jedem Arbeitsspiel.
Diese bisher bekannten. Strangpressen haben daher den Mangel, dass durch den ein gefüllten flüssigen, hocherhitzten Pressstoff eine schädliche wärmetechnologische Einwir kung auf die Wandung des Aufnehmers oder des gewöhnlich in einem Aufnehmermantel eingesetzten Futters aus hochvergütetem Stahl ausgeübt wird.
Der Werkstoff des Aufnehmers bezw. der hochvergütete Stahl des in den Aufnehmermantel eingesetzten Futters ist infolge der hohen Temperatur des eingefüllten Pressstoffes, die zum Beispiel bei Blei etwa 400' C und bei Aluminium etwa 750 C beträgt, einer frühzeitigen Zerstörung durch Wärmerisse ausgesetzt. Abgesehen von der Bildung dieser Wärmerisse macht sich aber auch noch ein anderer wärmetechno- logischer Mangel geltend.
Es wird auch die hohe Vergütung des Stahlstoffes, aus dem das gewöhnlich in den Aufnehmermantel ein gesetzte Futter besteht, dadurch zerstört, dass dieser Stahlstoff bei dem immer wiederholten Einfüllen des heissen Pressstoffes eine hohe Einbusse an seiner Festigkeit erleidet. In die sem Falle findet nämlich ein Ausglühen des Stahlstoffes statt, so dass der Stahlstoff nicht mehr den an ihn gestellten Anforderungen genügt.
BeimVerpressen von manchenPressstoffen,, zum Beispiel von flüssigem Aluminium oder flüssigen Aluminiumlegierungen, hat es sich ferner herausgestellt, dass die Stahlwandun gen des Aufnehmers oder des in einem Auf nehmermantel eingesetzten gebräuchlichen Stahlfutters, mit denen der heisse flüssige Brennstoff in Berührung kommt, chemisch stark angegriffen werden. Hierbei lösen sich Teile des Stahls auf und vermischen sich mit dem Pressstoff. Mit diesem werden sie verpresst und gelangen in das Erzeugnis, zum Beispiel in den Kabelmantel.
Hierdurch ist der erhebliche Nachteil bedingt, dass einerseits die Wandung des Aufnehmers bezw. des gebräuchlichen, in einen Aufneh- mermantel eingesetzten Stahlfutters allmäh lich zerstört wird, und dass anderseits die vom Aluminium oder dergleichen aufgenommene Eisenmenge die Beschaffenheit des Erzeug nisses verschlechtert, das heisst es kann zum Beispiel beim Pressen eines Kabelmantels die Biegsamkeit, Verschweissbarkeit und Korro sionsfestigkeit des Kabelmantels durch den unbeabsichtigten Eisenzusatz beeinträchtigt werden.
Durch die Erfindung ist. bezweckt, die vorher geschilderten Übelstände, die in wärmetechnologischer bezw. in chemischer Hinsicht beim Arbeiten der bisher bekannten Strangpressen auftreten, zu vermeiden. Die Erfindung betrifft eine Strang presse, die da durch gekennzeichnet.
ist, dass die Länge der Stoffaufnahmekammer nur einen Teil der Ge samtlänge des Druckgefässes umfasst, und dass der Innendurchmesser dieser Kammer gegen über dem Durchmesser des Stempelkopfes derart bemessen ist, dass zwischen der Innen fläche der Kammerwandung und der Mantel oberfläche des eingetauchten Pressstempels ein Raum vorhanden ist, in welchem sich min destens eine diese Kammerwandung vor Be schädigungen durch den flüssigen, zu ver- pressenden Stoff schützende Schicht befindet.
Durch diese Einrichtung ist verhütet, dass der heissflüssige Pressstoff, z. B. Blei oder Alu minium, mit der Stahlwandung des Aufneh mers oder des gebräuchlichen, in einen Auf nehmermantel eingesetzten Futters regel mässig in unmittelbare Berührung gelangt. Es können daher die oben geschilderten schäd lichen wärmetechnologischen und chemischen Einwirkungen des heissflüssigen Pressstoffes auf die Wandung des Aufnehmers bezw. sei nes eingesetzten Futters nicht eintreten.
Es sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung möglich. von welchen nach stehend einige Beispiele geschildert werden.
So kann die gemäss der Erfindung vorhan dene Bohrung zum Beispiel mit einem Werk stoff ausgekleidet sein, der entweder gleich oder anähernd gleich dem zu verpressenden Werkstoff (im folgenden auch als Pressstoff bezeichnet) ist. Beispielsweise kann der Aus kleidungsstoff gleich dem zu verpressenden Stoff aus Reinstaluminium, Reinaluminium oder aus einer Aluminiumlegierung bestehen.
In diesem Falle bildet sich die Auskleidung der erweiterten Bohrung von selbst dadurch, dass nach jedem Pressvorgang ein Mantel aus einem vom Stempel nicht mit verpresstem An teil der eingebrachten Menge des zu verpres- senden Werkstoffes Mantel bestehen bleibt.
Die erwähnte Bohrung kann ferner auch mit einem Werkstoff ausgekleidet sein, der einen gegenüber dem zu verpressenden Werk stoff höheren Schmelzpunkt hat und daher gegenüber diesem Pressstoff wärmeunemp findlich ist. Der die Bohrung auskleidende Werkstoff kann auch härter als der Pressstoff sein.
Es kann ferner in einer äussern Zone von zwei ineinander befindlichen rohrförmi- gen. konzentrischen Zonen innerhalb der Boh rung ein höher schmelzender und; oder här terer \'Werkstoff als der zu verpressende Werkstoff (Pressstoff) vorgesehen sein, wäh rend in einer dem Pressstempel zugekehrten innern Zone innerhalb der genannten Boh rung ein dem zu verpressenden Werkstoff gleicher oder ähnlicher Werkstoff vorgesehen sein kann.
Zur Auskleidung können also in Kombination verschiedene Werkstoffe ver- ,vendet werden, wie beispielsweise eine Le gierung mit einem hohen Schmelzpunkt und ein Werkstoff, der dem zu verpressenden Werkstoff gleich oder annähernd gleich ist. Es können daher als Aussenmantel beispiels weise eine harte Aluminiumlegierung und als Innenmantel Reinst- oder Reinaluminium ver wendet werden.
Im letzteren Falle bildet sich wiederum die innere, dem Pressstempel am nächsten liegende Auskleidung von selbst dadurch, dass nach jedem Pressvorgang ein nicht vom Stempel weggetriebener Mantel zu rückbleibt.
In der Bohrung kann auch eine Büchse vorgesehen sein, welche die einerseits durch die Mantelfläche des Stempelkopfes und an derseits durch die erweiterte Bohrung be grenzte Zone in radialer Richtung nur teil weise ausfüllt. Die vorgenannte Büchse kann zum Zweck des Druckausgleiches zwischen den zu ihren beiden Mantelflächen liegenden Räumen mit Durchbohrungen versehen sein.
Durch diese Durchbohrungen kann der Press- sfoff beim Einfüllvorgang bezw. unter dem vom Pressstempel ausgeübten Druck hin durchtreten, so dass die Drücke innerhalb und ausserhalb der Einsatzbüchse ausge glichen werden und daher der Werkstoff der Einsatzbüchse keine übermässigen Beanspru chungen, die die Lebensdauer der Büchs,> be einträchtigen könnten, erleidet.
Die Büchse kann ferner aus einem druck festen, möglichst chemisch nicht angreifbaren, verschleissfesten metallischen Werkstoff, z. B. Stahlbronze, bestehen. In diesem Falle empfiehlt es sich, die Büchse verhältnismässig dünnwandig auszubilden und sie wenigstens an ihrer Aussenmantelfläche, erforderlichen falls aber auch innen in einschmelzbares, unter dem Pressdruck anschmiegsames Metall einzubetten. Durch die Verwendung einer verhältnismässig dünnwandigen Büchse ist eine Ersparnis an Werkstoff erzielt. Die er wähnte Büchse kann auch aus einem nicht metallischen, vorzugsweise keramischen Stoff hergestellt sein.
Die temperaturfeste, aber unter gewissen Voraussetzungen leicht zer brechliche keramische Büchse ist vorzugs weise an beiden Mantelflächen in anschmieg sames Metall eingebettet.
In den geschilderten Fällen ist der Vorteil erzielt, dass der heissflüssige Auskleidungs- stoff in der Bohrung nur ein einziges Mal beim ersten Einfüllen mit der Stahlwandung des Aufnehmers bezw. des in einen Aufneh- mermantel eingesetzten gebräuchlichen Stahl futters in Berührung kommt und dann er kaltet. Durch die darauffolgenden Füllungen kann der Auskleidungsstoff nicht ausge schmolzen werden, falls dieser Stoff einen höheren Schmelzpunkt als der Pressstoff hat.
Aber auch dann, wenn der Auskleidungsstoff dem Pressstoff gleich oder ähnlich ist, kann beim Nachfüllen des Aufnehmers, voraus gesetzt, dass die Wandung des Auskleidungs- stoffes stark genug gewählt ist, nur ein ge ringer Teil des Auskleidungsstoffes verflüs sigt werden,
da der in der Bohrung nach dem Pressvorgang verbliebene Mantel erkaltet und der beim folgenden Pressvorgang neu hinzukommende heissflüssige Pressstoff nur einen Teil der an der Innenfläche dos zurück gebliebenen Mantels verflüssigen kann. Es ist also sicher verhütet, dass der heissflüssige Pressstoff regelmässig unmittelbar mit der Stahlwandung des Aufnehmers oder des in einen Aufnehmermantel eingesetzten ge bräuchlichen Futters in Berührung kommen kann.
Infolgedessen ist die Gefahr einer früh zeitigen Zerstörung der Aufnehmerwandung oder der Wandung des gebräuchlichen Stahl futters infolge Bildung von Wärmerissen oder infolge eines Ausglühens sicher ver mieden. Ferner ist die Gefahr des Anfressens der genannten Wandung infolge chemischer Einwirkung des heissflüssigen Pressstoffes und damit auch einer Verunreinigung des Pressstoffes beseitigt.
Die Bohrung kann vorzugsweise nur einen Teil der Länge des Aufnehmers einnehmen, während an den beiden Stirnseiten des Auf nehmers die Bohrung bis zum gebräuchlichen Mass verengt ist. Hierdurch ist der Vorteil erzielt, dass ein Wandern des Auskleidungs- stoffes in der Längsrichtung des Aufnehmers verhütet ist.
Um das Wandern des Ausklei- dungsstoffes in der Längs- und der Querrich tung des Aufnehmers unter der Wirkung des Pressdruckes noch sicherer zu vermeiden, kann die Bohrung ferner mit Vertiefungen versehen sein, die von dem Auskleidungsstoff ausgefüllt sind. Diese Vertiefungen können durch ringförmige Eindrehungen gebildet werden, deren Querschnitt jede beliebige Form haben kann. Vorzugsweise sind ring förmige Eindrehungen mit sehwalbenschwanz- förmigem Querschnitt vorhanden, damit sie den Auskleidungsstoff gut festhalten.
Auf diese Weise wird sowohl eine Wanderung des Auskleidungsstoffes in axialer Richtung als auch ein Entweichen dieses Stoffes nach innen in radialer Richtung zur Achse des Aufnehmers verhindert.
Diese Vertiefungen schliessen sich am besten an die äussere Mantelfläche einer rohr- förmigen, von dem Auskleidungsstoff ange füllten Zone an. die dem Pressstempel benach bart ist. Infolgedessen erstrecken sich die genannten Vertiefungen nicht bis zum Press- stempel. sondern sie sind vom Pressstempel durch eine rohrförmige Schicht des Aus kleidungsstoffes getrennt.
Diese Schicht ist zweckmässig so stark gewählt, dass die Ver tiefungen bezw. die in ihnen befindlichen Mengen des Auskleidungsstoffes bei der Neu einfüllung des flüssigen Pressstoffes in den Aufnehmer nicht freigelegt werden.
Ferner können die leicht verschleissbaren Teile an den Enden des Aufnehmers, und zwar insbesondere die Mündung am Stempel eintritt, zweckmässig mit auswechselbaren, druckfesten Büchsen verkleidet sein. Diese Büchsen lassen sich nach frühzeitigem Ver schleiss leicht auswechseln. Auf diese Weise wird der Werkstoffverbrauch verringert.
In den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung sind Achsialschnitte von verschiedenen Ausfüh- rungsformen der Strangpresse nach der Er findung veranschaulicht.
Der Aufnehmer der in Fig. 1 teilweise dargestellten Kabelmantelpresse ist mit einem aus geschmiedetem Stahl bestehenden, senk rechten Druckmantel 1 versehen, in welchen ein aus hochvergütetem Stahl hergestelltes Futter 2 eingesetzt ist. In dem Futter 2 ist der mit dem Kopf 3 versehene Pressstempel 4 senkrecht auf- und abbewegbar. Am untern Ende des Aufnehmers ist der die Presswerk- zeuge tragende Presskopf 5 in an sich be kannter Art angebracht.
Der Aufnehmer mantel 1 und das Futter 2 haben zusammen die Aufgabe, den beim Vortreiben des Press- stempels im Innern des Futters entstehenden Druck aufzunehmen.
Das Stahlfutter 2, dessen Bohrung bei be kannten Kabelmantelpressen nur etwa 1 mm grösser ist als der Durchmesser des Stempel kopfes 3, ist mit einer zum Beispiel 12 mm oder mehr und damit das bei Kabelmantel- pressen bisher übliche Mass wesentlich hinaus gehenden Bohrung 6 versehen, die zur Auf nahme oder Bildung der im folgenden be schriebenen Schutzschicht dient. Am obern und untern Ende des Aufnehmers ist die Bohrung des Futters 2 bei 7 und 8 auf den gewöhnlich gebräuchlichen Durchmesser ver engt.
Die Bohrung 6 ist bei der Ausführungs form nach Fig. 1 mit einem dem zu verpres- senden Metall gleichen oder ähnlichen Werk stoff, z. B. Reinstaluminium oder Bein aluminium oder mit einer Aluminiumlegie rung ausgefüllt. Wenn die Presse beispiels weise zum Pressen von heissflüssigem Reinst- aluminium dienen soll, wird beim ersten Mal der ganze Innenraum des Futters 2 mit dem zu pressenden, heissflüssigen Werkstoff ge füllt, der nur beim ersten Einfüllen den Werkstoff des Futters 2 an der durch die Bohrung 6 begrenzten Fläche angreifen kann.
Am Ende des ersten Abwärtsganges des Press- stempels 4 bleibt in der rohrförmigen, sich vom obern bis zum untern Ende der Bohrung 6 erstreckenden Zone, die einerseits durch die Oberfläche der Bohrung 6 und anderseits durch die Zylinderfläche, welche der Press- stempelkopfmantel bei seiner Abwärtsbewe gung beschreibt, begrenzt wird, eine Schicht 9 des Pressstoffes zurück, welche ebenso wie der unter dem Stempelkopf 3 befindliche Rest 10 des Pressstoffes erkaltet.
Die erkal tete Pressstoffschicht 9 bildet beim weiteren Arbeiten der Presse eine Schutzschicht, wel che die obengeschilderte Zerstörung der Innenwandung des Futters 2 sicher verhin dert. Durch die verengten Teile 7 imd 8 des Futters 2 ist ein Wandern des Auskleidungs- stoffes 9 in der Längsrichtung des Aufneh mers verhütet.
In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, beim ersten Pressvorgang den Innen raum des Futters 2 mit einem heissflüssigen Werkstoff auszufüllen, welcher höher schmelzbar oder härter ist als der später regelmässig zu pressende Werkstoff, das heisst, es kann beim ersten Mal in den ge nannten Raum zum Beispiel heissflüssige Phosphorbronze eingefüllt werden, während später regelmässig, z. B. heissflüssiges, Reinst- aluminium eingefüllt wird. Es verbleibt dann in der rohrförmigen, die vorher erwähnte Schicht 9 aufnehmenden Zone eine aus Phos phorbronze bestehende Schutzschicht.
Die die Schutzschicht 9 aufnehmende Zone nach Fig. 1 kann auch in mehrere, zum Beispiel zwei konzentrisch ineinander ange ordnete rohrförmige Zonen unterteilt sein, von denen die eine von einem gegenüber dem Pressstoff höher schmelzbaren Werkstoff und die andere von einem dem Pressstoff gleichen Werkstoff ausgefüllt ist. Eine derartige Aus führungsform ist in Fig. 2 veranschaulicht.
Innerhalb der Bohrung 11 (Fig. 2) des Stahlfutters 2 ist eine äussere rohrförmige Zone vorgesehen, die mit einem eingeschmol zenen, verhältnismässig hoch schmelzbaren Werkstoff 12, beispielsweise Geschützbronze,, ausgefüllt ist. Ferner ist in einer innern, dem Pressstempel 4 zugekehrten rohrförmigen Zone eine Auskleidung 13 vorgesehen, die aus dem gleichen Werkstoff wie der Press- st:off selbst, z. B. Reinstaluminium, besteht.
In diesem Fall ist der Werkstoff des Fut- ters 2 gegen Zerstörung durch den heissflüs sigen Pressstoff durch die beiden rohrförmi- gen Schutzschichten 12 und 13 gesichert.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Bohrung 11 des Futters 2 am obern und untern Ende des Aufnehmers 2 mit druck festen Verschlussbüchsen 14 und 15 ausge kleidet, deren Innendurchmesser nur um das übliche geringe Mass, z. B. 1 mm, grösser ist als der Durchmesser des Pressstempelkopfes 3.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Aufneh mer sind in das Stahlfutter 2 ringartige, im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Ver tiefungen 16 eingedreht, wodurch ebenfalls im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Vorsprünge 17 gebildet sind. Durch die Stirnflächen 18 und 19 der Vertiefungen 16 bezw. der Vorsprünge 17 und durch die unterschnittenen Flächen dieser Vertiefungen und Vorsprünge wird die obenerwähnte Boh rung gebildet.
Die Vorsprünge 17 sind der artig gestaltet, dass die Stirnflächen 19 die ser Vorsprünge mit gewissem Abstand von der Bahn entfernt sind, in der sich die Man telfläche des Stempelkopfes 3 bewegt. Auf diese Weise ist zwischen der genannten Bahn und den Stirnflächen 19 eine rohrförmige Aussparung gewonnen, welche zur Bildung der im folgenden beschriebenen Schutzschicht dienen kann und ähnliche Bedeutung wie die die Schutzschicht 9 in Fig. 1 aufnehmende Zone hat.
Die verengten Teile der Bohrung des in Fig. 3 dargestellten Futters 2 am obern und untern Ende des Aufnehmers sind mit gegen über den Vertiefungen 16 kleineren Vertie fungen 21 versehen, die schmaler als die Vertiefungen 16 sind und ebenfalls durch ringartige, im Querschnitt schwalbenschwanz- förmige Eindrehungen hergestellt sind. Durch die Vertiefungen 21 werden schwal- benschwanzförmige Vorsprünge 22 gebildet.
Die rohrförmige Zone zwischen den Stirn flächen 19 (Fig. 3) der Vorsprünge 17 und der Bahn der Mantelfläche des Stempelkopfes 3 ist mit einem als Schutzschicht dienenden Werkstoff 20, zum Beispiel mit einer har ten Aluminiumlegierung, ausgefüllt. Dieser Werkstoff füllt auch die Vertiefungen 16 aus. Die Vorsprünge 17 sind daher vollstän dig von der genannten Schutzschicht um schlossen. Auch die Vertiefungen 21 am obern und untern Ende des Aufnehmers sind mit der erwähnten harten Aluminiumlegierung ausgefüllt.
Die Schutzschicht, die durch den Werk stoff 20 in der erwähnten rohrförmigen Zone und durch den in den Vertiefungen 16 be findlichen Werkstoff gebildet ist, schützt wiederum den Werkstoff des Stahlfutters 2 gegen Zerstörungen durch den heissflüssigen Pressstoff. Durch das Eindringen des die Schutzschicht bildenden Werkstoffes in die Vertiefungen 16, 21 wird das Wandern die ser Schutzschicht in der Achsenrichtung des Aufnehmers noch sicherer verhütet als bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2.
Mit Rücksicht darauf, dass die Vertiefungen 16, 21 schwalbenschwanzförmig unterschrit ten sind, ist ferner ein Herausdrängen des Auskleidungsstoffes in radialer Richtung zur Achse des Aufnehmers verhütet.
Der Aufnehmer nach Fig. 4 ist teilweise ähnlich wie der Aufnehmer nach Fig. 3 aus gebildet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist jedoch in unmittelbarer Nähe der Bahn, in der sich die Mantelfläche des Stem pelkopfes 3 bewegt, in das Stahlfutter 2 eine verhältnismässig dünnwandige, druck- und korrosionsfeste Metallbüchse, zum Beispiel eine aus Stahlbronze hergestellte Büchse 23, eingesetzt. Die Büchse 23 ist aussen auf einem Teil ihrer Länge von einer rohrförmigen Aussparung umgeben, in welcher sich eine Schutzschicht 24 befindet und ähnliche Be deutung wie die die Schutzschicht 20 in Fig. 3 aufnehmende rohrförmige Zone hat.
An die die Schutzschicht 24 nach Fig. 4 aufnehmende rohrförmige Aussparung sind aussen wiederum Vertiefungen 25 angeschlos sen, welche ähnliche Bedeutung wie die Ver tiefungen 16 nach Fig. 3 haben und gerade so, wie diese Vertiefungen durch schwalben- schwanzförmig unterschnittene Eindrehungen gebildet sind.
Die obenerwähnte Bohrung des Futters 2 wird bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ähnlich wie bei der Ausführungs form nach Fig. 3 durch die Stirnflächen 36 bezw. 3 7 und durch die unterschnittenen Flächen der Vertiefungen 25 und der zwischen ihnen befindlichen Vorsprünge 38 gebildet.
Die Büchse 23 ist mit Querbohrungen 26 versehen, durch welche der zu v erpressende heissflüssige Werkstoff, z. B. Reinstalumi- nium, beim Einfüllen dieses Werkstoffes in den Aufnehmer sowie bei der Ausübung eines Druckes mittels des Stempels 3, 4 hindurch tritt. Infolge der iQuerbohrungen 26 sind die Drücke des Pressstoffes innerhalb und ausser halb der Büchse 23 ausgeglichen, so dass eine ungleichmässige Belastiuig dieser Büchse ver mieden ist. Die dünnwandige Büchse 23 kann nach erfolgtem Verschleiss dieser Büchse ausgewechselt werden, ohne dass ein erheb licher Werkstoffverlust eintritt.
Erforderlichenfalls kann die Büchse 23 so grosse Innen- und Aussendurchmesser auf weisen, dass die genannte Büchse 23 nicht nur an ihrer äussern Manteloberfläche in eine Schutzschicht 24 eingebettet. ist, sondern dass auch eine ähnliche Schutzschicht zwischen ihrer innern Manteloberfläche und der durch die Mantelfläche des Stempelkopfes 3 durch fahrenen Bahn eingeschaltet ist. Eine sol che Ausführungsform mit Einschaltung einer Büchse zwischen zwei Schutzschichten ist in Fig. 5 veranschaulicht.
Bei dieser Ausführungsform nach Fig. 5 ist in die Bohrung 27 des Stahlfutters 2 eine Büchse 28 eingesetzt, die aus einem von dem Pressstoff, z. B. Reinstaluminium, chemisch nicht angreifbaren keramischen Werkstoff, z. B. auf Specksteinbasis oder aus einer Korundmischung, besteht. Die Büchse 28 hat solche Aussen- und Innendurchmesser, dass sie sich in gewissem Abstand sowohl von der Bohrung 27 als auch von der Bahn, in der sich die Mantelfläche des Stempelkopfes 3 bewegt, befindet.
Auf diese Weise sind ausserhalb und innerhalb der keramischen Büchse 28 rohrförmige, zur Aufnahme von Schutzschichten 29 bezw. 30 dienende Zonen gebildet. Als Schutzschicht in diesen Zonen kann wiederum ein dem Pressstoff, z. B. Reinstaluminium, gleicher oder ähnlicher Werkstoff dienen. Die Büchse 28 ist mit Querbohrungen 31 versehen, welche ähnliche Bedeutung wie die Querbohrungen 26 bei der Ausführungsform nach Fig. 4 haben. Mit Hilfe der Querbohrungen 31 kann ein Aus gleich der Drücke zwischen der äussern Schicht 29 und der innern Schicht 30 her beigeführt werden.
Die keramische Büchse 28 ist daher an ihren äussern und innern Mantelflächen in einem flüssigen, anschmieg samen und überall unter gleichem Druck stehenden Werkstoff, z. B. Reinstaluminium, eingebettet und kann infolgedessen, obwohl sie an sich zerbrechlich ist, nicht durch den Pressdruck zerstört werden.
Am untern Ende des Aufnehmers nach Fig. 5 ist ein ringförmiges, mutterartig aus gebildetes Verschlussstück 32 vorgesehen, das in das Stahlfutter 2 eingeschraubt ist und mit dessen Hilfe die keramische Büchse 28 und die ausserhalb dieser Büchse vorgesehene metallische Auskleidung 29, die nach dem ersten Füllvorgang erstarrt ist, in dem Fut ter 2 gesichert sind.
Extrusion press for the production of clay pipes, rods and in particular of fabulous coats. The invention relates to an extruder for the production of pipes, rods, in particular cable jackets, in which liquid metal, for. B. aluminum or aluminum alloys, is filled into a pressure vessel.
In known extrusion presses (including fork jacket presses), which are used to press solid or liquid-filled substances, a transducer is used whose drilling is generally only a small amount, e.g. B. 1 mm, is larger than the diameter of the ram head. If a liquid press material, e.g. B.
Filled with lead or aluminum, a very thin-walled layer usually forms around the punch as the press ram advances in the receiver, which corresponds approximately to the difference in diameter between the stem head and the receiver bore. When the sensor is refilled, the layer of pressed material remaining in the sensor melts together again with the newly filled liquid pressed material, and a very thin layer is formed again in the subsequent pressing process. This is repeated with every work cycle.
These previously known. Extrusion presses therefore have the disadvantage that the filled, liquid, highly heated press material exerts a harmful thermal effect on the wall of the transducer or of the lining made of highly tempered steel that is usually used in a transducer casing.
The material of the transducer respectively. the highly tempered steel of the lining inserted in the transducer shell is exposed to premature destruction through heat cracks due to the high temperature of the pressed material, which is about 400 ° C. for lead and about 750 ° C. for aluminum. Apart from the formation of these heat cracks, there is also another thermal-technological deficiency.
The high remuneration of the steel material, from which the lining is usually made, is destroyed by the fact that this steel material suffers a high loss of strength when the hot pressed material is repeatedly filled. In this case, the steel material anneals, so that the steel material no longer meets the requirements placed on it.
When compressing some press materials, for example liquid aluminum or liquid aluminum alloys, it has also been found that the steel walls of the transducer or of the conventional steel lining used in a transducer casing, with which the hot liquid fuel comes into contact, are chemically strongly attacked . Parts of the steel dissolve and mix with the pressed material. With this they are pressed and get into the product, for example into the cable jacket.
This has the considerable disadvantage that on the one hand the wall of the transducer BEZW. of the usual steel lining inserted in a receiver jacket is gradually destroyed, and that on the other hand the amount of iron absorbed by the aluminum or the like worsens the quality of the product, i.e. when a cable jacket is pressed, for example, the flexibility, weldability and corrosion resistance of the Cable sheath can be affected by the unintentional addition of iron.
Through the invention is. aims to remedy the above-mentioned deficiencies that are in thermal technology respectively. from a chemical point of view when working with the extrusion presses known to date should be avoided. The invention relates to an extrusion press, which is characterized by.
is that the length of the material receiving chamber comprises only part of the total length of the pressure vessel, and that the inner diameter of this chamber is dimensioned relative to the diameter of the punch head such that there is a space between the inner surface of the chamber wall and the jacket surface of the submerged press ram is in which there is at least one layer that protects this chamber wall from damage caused by the liquid substance to be pressed.
This facility prevents the hot liquid press material, e.g. B. lead or aluminum, regularly comes into direct contact with the steel wall of the Aufneh mers or the usual feed used in a receiver jacket. It can therefore BEZW the harmful union thermal and chemical effects of the hot liquid pressed material on the wall of the transducer. his feed does not enter.
Various embodiments of the invention are possible. some examples of which are given below.
For example, the hole according to the invention can be lined with a material that is either the same or approximately the same as the material to be pressed (hereinafter also referred to as pressed material). For example, the clothing material can consist of pure aluminum, pure aluminum or an aluminum alloy like the material to be pressed.
In this case, the lining of the widened bore is formed by itself in that after each pressing process a jacket remains made up of a jacket that is not pressed by the punch as part of the amount of material to be pressed.
The hole mentioned can also be lined with a material that has a higher melting point than the material to be pressed and is therefore heat-insensitive to this pressed material. The material lining the bore can also be harder than the pressed material.
Furthermore, in an outer zone of two tubular, concentric zones within the bore, a higher melting point and; or harder material than the material to be pressed (pressed material) can be provided, while a material identical or similar to the material to be pressed can be provided in an inner zone facing the press ram within the mentioned drilling.
Different materials can therefore be used in combination for the lining, such as an alloy with a high melting point and a material that is the same or approximately the same as the material to be pressed. A hard aluminum alloy can therefore be used as the outer jacket, for example, and ultra-pure or pure aluminum as the inner jacket.
In the latter case, in turn, the inner lining closest to the press ram is formed by itself in that after each pressing process a jacket remains that is not driven away from the ram.
In the bore a bushing can also be provided, which fills the zone bounded on the one hand by the lateral surface of the punch head and on the other hand by the enlarged bore be in the radial direction only partially. The aforementioned bushing can be provided with through-holes for the purpose of equalizing pressure between the spaces on its two lateral surfaces.
The Press- sfoff during the filling process can be or. to pass under the pressure exerted by the ram, so that the pressures inside and outside the insert sleeve are equalized and the material of the insert sleeve is therefore not subjected to excessive loads that could impair the service life of the sleeve.
The sleeve can also be made of a pressure-resistant, chemically non-attackable, wear-resistant metallic material such. B. steel bronze exist. In this case, it is advisable to make the bushing relatively thin-walled and to embed it at least on its outer jacket surface, but if necessary also on the inside in fusible metal that is conformable under the pressure. By using a relatively thin-walled sleeve, a saving in material is achieved. The sleeve he mentioned can also be made of a non-metallic, preferably ceramic material.
The temperature-resistant, but under certain conditions easily breakable ceramic bushing is preferably embedded in smooth metal on both outer surfaces.
In the cases described, the advantage is achieved that the hot, liquid lining material in the bore only touches the steel wall of the transducer once when it is first filled. comes into contact with the common steel chuck inserted in a transducer shell and then cools. The lining material cannot be melted out by the subsequent fillings if this material has a higher melting point than the pressed material.
But even if the lining material is the same or similar to the pressed material, only a small part of the lining material can be liquefied when refilling the sensor, provided that the wall of the lining material is chosen to be strong enough,
because the jacket remaining in the bore after the pressing process cools down and the hot-liquid press material newly added during the following pressing process can only liquefy a part of the jacket remaining on the inner surface of the dos. It is therefore reliably prevented that the hot liquid pressed material can regularly come into direct contact with the steel wall of the transducer or the common feed inserted into a transducer casing.
As a result, the risk of premature destruction of the transducer wall or the wall of the usual steel lining due to the formation of heat cracks or as a result of annealing is safely avoided ver. Furthermore, the risk of the aforementioned wall being corroded as a result of the chemical action of the hot liquid press material and thus also contamination of the press material is eliminated.
The bore can preferably occupy only part of the length of the transducer, while the bore is narrowed to the usual extent on the two end faces of the transducer. This has the advantage that migration of the lining material in the longitudinal direction of the sensor is prevented.
In order to prevent the lining material from migrating in the longitudinal and transverse direction of the transducer under the action of the pressing pressure even more reliably, the bore can also be provided with depressions which are filled by the lining material. These depressions can be formed by annular turns, the cross-section of which can have any shape. Ring-shaped indentations with a dovetail-shaped cross section are preferably provided so that they hold the lining material firmly in place.
In this way, both a migration of the lining material in the axial direction and an escape of this material inward in the radial direction to the axis of the transducer are prevented.
These depressions best adjoin the outer jacket surface of a tubular zone filled with the lining material. which is neigh bart the ram. As a result, the recesses mentioned do not extend as far as the press ram. but they are separated from the ram by a tubular layer of the clothing material.
This layer is appropriately chosen so strong that the Ver depressions BEZW. the amounts of lining material in them are not exposed when the liquid press material is refilled in the sensor.
Furthermore, the easily wearable parts at the ends of the transducer, in particular where the mouth enters the punch, can expediently be clad with replaceable, pressure-resistant sleeves. These bushings can be easily replaced after they have worn out prematurely. In this way, the material consumption is reduced.
In FIGS. 1 to 5 of the drawing, axial sections of various embodiments of the extrusion press according to the invention are illustrated.
The sensor of the cable jacket press partially shown in Fig. 1 is provided with a forged steel, vertical pressure jacket 1, in which a chuck 2 made of high-quality steel is used. In the chuck 2, the ram 4 provided with the head 3 can be moved vertically up and down. At the lower end of the pick-up the pressing head 5 carrying the pressing tools is attached in a manner known per se.
The pick-up jacket 1 and the chuck 2 together have the task of absorbing the pressure that arises in the interior of the chuck when the ram is advanced.
The steel chuck 2, the bore of which in known cable jacketing presses is only about 1 mm larger than the diameter of the punch head 3, is provided with a bore 6 that extends, for example, 12 mm or more and thus the size previously common in cable jacketing presses, which is used to receive or form the protective layer described below. At the top and bottom of the transducer, the bore of the chuck 2 is narrowed at 7 and 8 to the usual diameter ver.
In the embodiment according to FIG. 1, the bore 6 is made of a material identical or similar to the metal to be pressed, e.g. B. pure aluminum or leg aluminum or filled with an aluminum alloy tion. If the press, for example, is to be used to press hot liquid high-purity aluminum, the first time the entire interior of the chuck 2 is filled with the hot liquid material to be pressed, which only the first time the material of the chuck 2 is placed through the hole 6 limited area can attack.
At the end of the first downward travel of the ram 4 remains in the tubular zone extending from the upper to the lower end of the bore 6, which on the one hand passes through the surface of the bore 6 and on the other hand through the cylinder surface which the press ram head jacket moves downwards tion describes, is limited, a layer 9 of the pressed material back, which like the rest 10 of the pressed material located under the punch head 3 cools down.
The cold ended pressed material layer 9 forms a protective layer during further work of the press, wel che the above-described destruction of the inner wall of the lining 2 changed safely. The narrowed parts 7 and 8 of the lining 2 prevent the lining material 9 from migrating in the longitudinal direction of the receiver.
In some cases it can be useful to fill the inner space of the chuck 2 with a hot liquid material during the first pressing process, which is more meltable or harder than the material to be regularly pressed later, i.e. it can be used in the space mentioned the first time For example, hot liquid phosphor bronze can be filled in, while later regularly, e.g. B. hot liquid, pure aluminum is filled. It then remains in the tubular, the aforementioned layer 9 receiving a protective layer consisting of phosphor bronze.
The zone receiving the protective layer 9 according to FIG. 1 can also be subdivided into several, for example two concentrically arranged tubular zones, one of which is filled with a material that melts higher than the pressed material and the other is filled with a material identical to the pressed material . Such an embodiment is illustrated in FIG.
Inside the bore 11 (FIG. 2) of the steel chuck 2, an outer tubular zone is provided which is filled with a melted, relatively high-fusible material 12, for example gun bronze. Furthermore, in an inner tubular zone facing the press ram 4, a lining 13 is provided which is made of the same material as the press st: off itself, e.g. B. pure aluminum.
In this case, the material of the lining 2 is secured against destruction by the hot-liquid pressed material by the two tubular protective layers 12 and 13.
In the embodiment of FIG. 2, the bore 11 of the chuck 2 at the upper and lower end of the transducer 2 is clad with pressure-resistant locking sleeves 14 and 15, the inner diameter of which is only the usual small amount, e.g. B. 1 mm, is larger than the diameter of the ram head 3.
In the Aufneh mer shown in Fig. 3 are in the steel chuck 2 ring-like, dovetail-shaped in cross section Ver depressions 16 screwed, which also dovetail-shaped projections 17 are formed in cross section. By the end faces 18 and 19 of the wells 16 respectively. the projections 17 and through the undercut surfaces of these recesses and projections, the above-mentioned Boh tion is formed.
The projections 17 are designed in such a way that the end faces 19 of these projections are removed at a certain distance from the path in which the man face of the punch head 3 moves. In this way, a tubular recess is obtained between the mentioned web and the end faces 19, which can serve to form the protective layer described below and has a similar meaning to the zone receiving the protective layer 9 in FIG.
The narrowed parts of the bore of the chuck 2 shown in Fig. 3 at the upper and lower end of the transducer are provided with smaller recesses 21 compared to the recesses 16, which are narrower than the recesses 16 and also by ring-like, dovetail-shaped in cross-section Turnings are made. Dovetail-shaped projections 22 are formed by the depressions 21.
The tubular zone between the end faces 19 (Fig. 3) of the projections 17 and the path of the lateral surface of the punch head 3 is filled with a material 20 serving as a protective layer, for example with a hard aluminum alloy. This material also fills the depressions 16. The projections 17 are therefore fully enclosed by said protective layer. The recesses 21 at the top and bottom of the transducer are also filled with the hard aluminum alloy mentioned.
The protective layer, which is formed by the material 20 in the aforementioned tubular zone and by the material sensitive to the depressions 16, in turn protects the material of the steel chuck 2 against destruction by the hot liquid pressed material. The penetration of the material forming the protective layer into the depressions 16, 21 prevents this protective layer from migrating in the axial direction of the transducer even more reliably than in the embodiments according to FIGS. 1 and 2.
With regard to the fact that the depressions 16, 21 are below the dovetail shape, the lining material is also prevented from being forced out in the radial direction to the axis of the transducer.
The pickup of FIG. 4 is formed in part similar to the pickup of FIG. In the embodiment of FIG. 4, however, in the immediate vicinity of the path in which the lateral surface of the Stem pelkopfes 3 moves, in the steel chuck 2 a relatively thin-walled, pressure and corrosion-resistant metal sleeve, for example a sleeve 23 made of steel bronze, is used . The sleeve 23 is surrounded on the outside over part of its length by a tubular recess in which there is a protective layer 24 and has a similar meaning as the tubular zone receiving the protective layer 20 in FIG.
On the outside of the tubular recess receiving the protective layer 24 according to FIG. 4, depressions 25 are in turn ruled out, which have similar meaning to the depressions 16 according to FIG. 3 and just as these depressions are formed by dovetail-shaped undercut indentations.
The above-mentioned bore of the chuck 2 is in the embodiment of FIG. 4, similar to the embodiment of FIG. 3 by the end faces 36 respectively. 3 7 and formed by the undercut surfaces of the depressions 25 and the projections 38 located between them.
The sleeve 23 is provided with transverse bores 26 through which the hot liquid material to be pressed, eg. B. pure aluminum, when this material is filled into the transducer and when pressure is exerted by means of the stamp 3, 4 passes through it. As a result of the cross bores 26, the pressures of the pressed material inside and outside half of the sleeve 23 are balanced, so that an uneven load on this sleeve is avoided. The thin-walled sleeve 23 can be replaced after this sleeve has been worn out, without a significant loss of material occurring.
If necessary, the sleeve 23 can have such large inner and outer diameters that the said sleeve 23 is not only embedded in a protective layer 24 on its outer jacket surface. is, but that a similar protective layer is switched on between its inner jacket surface and that through the jacket surface of the punch head 3 through the path traveled. Such an embodiment with the insertion of a socket between two protective layers is illustrated in FIG.
In this embodiment according to FIG. 5, a sleeve 28 is inserted into the bore 27 of the steel chuck 2, which is made of one of the pressed material, for. B. pure aluminum, chemically non-vulnerable ceramic material, z. B. based on soapstone or from a corundum mixture. The sleeve 28 has such external and internal diameters that it is located at a certain distance both from the bore 27 and from the path in which the lateral surface of the punch head 3 moves.
In this way, outside and inside the ceramic sleeve 28 are tubular, for receiving protective layers 29 respectively. 30 serving zones formed. As a protective layer in these zones, in turn, a pressed material such. B. pure aluminum, the same or a similar material. The sleeve 28 is provided with transverse bores 31, which have a similar meaning to the transverse bores 26 in the embodiment according to FIG. With the help of the transverse bores 31, an off equal to the pressures between the outer layer 29 and the inner layer 30 can be brought forward.
The ceramic sleeve 28 is therefore on its outer and inner lateral surfaces in a liquid, cuddly and everywhere under the same pressure material, z. B. pure aluminum, embedded and can consequently, although it is fragile in itself, not be destroyed by the pressure.
At the lower end of the transducer according to FIG. 5, an annular, nut-like closure piece 32 is provided, which is screwed into the steel chuck 2 and with the help of which the ceramic sleeve 28 and the metallic lining 29 provided outside this sleeve, which after the first filling process has solidified, in the feed 2 are secured.