Einrichtung zum Strangpressen und Verfahren zum Betrieb derselben beim Strangpressei@ , von Aluminium und Aluminiumlegierunge \n Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Strang- presserzeugnissen wird in wesentlichem Masse durch die sogenannte Metallbilanz bestimmt. Eine gute Metallbilanz verlangt, dass aus einer bestimmten Ein satzmenge an Rohmaterial eine möglichst grosse Menge an Fertigerzeugnissen hergestellt werden kann und dass der bei dem Verarbeitungsprozess übrig bleibende Ab fall gering ist.
Beim Strangpressen entsteht die grösste Abfall menge in Form des sogenannten Pressrestes. Dieser Pressrest ist unvermeidlich, um zu verhindern, dass am Ende der ausgepressten Stange oder des Profils eine Materialtrennung auftritt, die unter der Bezeichnung Presslunker bekannt ist.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, den Pressrest im Sinne einer wirtschaftlichen Gestaltung der Fabrika tion von Strangpresserzeugnissen auf ein Kleinstmass zu beschränken. Diese Versuche, die sich meist auf eine Beeinflussung des Metallflusses im Rezipienten der Presse durch eine entsprechende Formgebung der sogenannten Pressplatte, welche die mit dem zu ver- pressenden Material in Berührung kommende Stirn fläche des Pressorgans aufweist, oder auch der Press- matrize bezogen,
zum Teil auch eine Kühlung der Pressplatte vorsahen, haben keine wesentlichen Ver besserungen erbracht. Insoweit als sporadisch eine Verbesserung erzielbar war, beschränkte sie sich meist auf Einzelfälle, bei denen ganz besondere Vorbedin gungen gegeben waren. Ein allgemein gültiger Weg zur grundsätzlichen Verminderung des Pressrestes bei allen Strangpressvorgängen wurde bisher nicht gefun den.
Ein weiteres Problem beim Strangpressen von Alu minium und Aluminiumlegierungen bildete auch die Loslösung des Pressrestes von der aus Stahl bestehen den Pressplatte. Sie war mit den bekannten Mitteln in wirtschaftlich tragbarer Zeit nur erreichbar, wenn die mit dem zu verpressenden Material in Berührung kom mende Fläche der Pressplafte jeweils nach drei bis vier Pressungen mit einem Mittel bestrichen wurde, welches das Festhaften des Aluminiums an der stählernen Press- platte verhindert.
Durch diese Massnahme wurde aber zugleich das Fliessen des Metalls innerhalb des Rezi pienten, und zwar an der Stirnfläche der Pressplatte entlang, gefördert, was zur Folge hatte, dass schon in einem verhältnismässig frühen Stadium des Pressvor- ganges sich ein Presslunker bildet.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die vorer wähnten Mängel beim Stiangpressen zu vermeiden und einen Weg anzugeben, auf dem sowohl ein mög lichst kleiner Pressrest erzielt als auch dieser Pressrest ohne übermässige Mühe von der mit dem zu verpressen- den Material in Berührung kommenden Pressfläche losgelöst werden kann.
Die Erfindung betrifft dementsprechend eine Ein richtung zum Strang pressen und ein Verfahren zum Betrieb derselben beim Strangpressen von Aluminium und Aluminiumlegierungen. Die Einrichtung ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Press- organ einen Pressstempel aufweist, der an seinem dem Pressraum der Presse zugekehrten Ende mit einem in axialer Richtung starr an ihm sitzenden zylindrischen Körper mit einem zentralen zum Arbeitsraum der Presse hin vorspringenden konischen Ansatz versehen ist,
welch letzterer von einem mit seiner Innenfläche dem Konus eng anliegenden und mit seiner Aussen fläche im Pressenzylinder geführten Ring umhüllt ist. Das Verfahren zum Betrieb dieser Einrichtung ist er findungsgemäss dadurch gekennzeichnet, da.ss ein Mittel zum Verhindern des Festhaftens des zu verpressenden Materials an der Pressffäche des Pressorgans nicht an gewendet wird und dass die Trennung des Pressrestes von der zweiteilig ausgeführten Pressfläche in zwei Stufen durchgeführt wird.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich nung, die eine Ausführungsform der erfindungsge mässen Einrichtung darstellt, näher erläutert. Die Zeich nung zeigt einen Ausschnitt aus einer Strangpresse im Mittellängsschnitt.
Die Einrichtung weist einen Pressenzylinder g (Rezipient) auf, in welchem ein Pressorgan hin und her verschiebbar gelagert ist. Dieses weist einen Pressen stempel a auf, der an seinem dem Arbeitsraum der Presse zugekehrten Ende mit einem Vorsatzstück b aus Stahl versehen ist. Dieses ist durch eine Schraub verbindung in axialer Richtung starr an ihm befestigt. Das Vorsatzstück b ist mit einem zum Arbeitsraum der Presse hin sich erstreckenden, zentralen konischen An satz b, versehen. Dieser wird von einem Stahlring c umschlossen, der ihm mit seiner konischen Innenfläche eng anliegt und mit seiner Aussenfläche im Pressen zylinder g geführt ist.
Am vordern Ende des Presszylin- ders g sitzt eine Pressmatrize d, welche lösbar in einem Halter e befestigt ist. Im Arbeitsraum der Presse be findet sich das zu verpressende Material f, das in Form des dargestellten Stranges durch die zentrale Matrizen düse ausgestossen wird.
Der Pressvorgang spielt sich wie folgt ab: Nachdem ein Block des zu verpressenden Materials aus Alu minium oder einer Aluminiumlegierung in den Rezi pienten g eingeführt ist, wird der Ring c auf den An satz b, des Stempelvorsatzstückes <I>b</I> aufgeschoben und der Pressenstempel in Arbeitsrichtung in Bewegung gesetzt. Das Auspressen vollzieht sich dann in an sich bekannter Weise, wobei jedoch bis auf einen sehr kleinen Pressrest, der nur einen Bruchteil eines mit geschmierter Pressplatte erzielbaren Pressrestmini- mums ausmacht, ausgepresst wird.
Infolge des durch Diffusion des Aluminiums in den in bezug auf dieses metalldiffusionsfreundlichen Stahl des Ansatzes b, und des Ringes c bewirkten Haftens wird nämlich ein ins besondere gegen Ende des Pressvorganges drohender Fluss des zu verpressenden Materials, das verunreini gende und damit Presslunker bildende Bestandteile (Oxydhäute) von der Aussenseite des Blockes enthält, entlang den Stirnflächen des Ansatzes b, und des Ringes c gebremst, so dass dieses Material nicht nach innen wandern und in den aus der Öffnung der Matrize d austretenden Strang gelangen kann.
Die in der Zeich nung dargestellte Lage der beweglichen Teile der Presse entspricht etwa dem Ende des Pressvorganges. Nach Beendigung des Pressvorganges wird der Matrizenhalter e mit der Matrize d samt dem Pressrest durch Weiterbewegen des Pressenstempels a in Arbeits richtung nach vorn aus dem Presszylinder g ausge fahren. Sodann wird der Stempel a unter Festhalten der Matrize und des Matrizenhalters zurückgezogen.
Dabei wird die Stirnfläche des Ansatzes b, vom Press- rest losgerissen, wogegen der Ring c zunächst am Press- rest haften bleibt. Er kann dann ohne besondere Mühe von dem Pressrest durch Abschlagen gelöst werden, da die Haftfläche infolge der zweiteilig ausgeführten Gesamtpressfläche entsprechend kleiner ist, als dies bei den bekannten, ungeteilten Pressplatten der Fall ist.
Von besonderem Vorteil ist es, die Verhältnisse so zu wählen, dass - wie in der Zeichnung dargestellt - die Stirnfläche des Ansatzes b, über die Stirnfläche des Ringes c vorsteht. Es wird hierdurch eine weitere Hemmung des genannten Metallflusses von aussen nach innen und dadurch ein Hintanhalten des Mitreissens von Oxydhäuten insbesondere gegen Ende des Press- vorganges infolge der entstandenen Verengung erreicht.
Equipment for extrusion and process for the operation of the same in extrusion, of aluminum and aluminum alloys \ n The profitability of the production of extruded products is determined to a large extent by the so-called metal balance. A good metal balance requires that a certain amount of raw material can be used to produce the largest possible amount of finished products and that the waste that remains in the processing process is low.
In extrusion, the largest amount of waste occurs in the form of so-called press residue. This press residue is unavoidable in order to prevent material separation from occurring at the end of the pressed rod or profile, which is known as a press cavity.
There has been no lack of attempts to limit the press residue to a minimum in terms of an economical design of the fabrication of extruded products. These attempts, which mostly relate to influencing the metal flow in the recipient of the press by appropriately shaping the so-called press plate, which has the end face of the press member that comes into contact with the material to be pressed, or the press die,
in some cases also provided for cooling of the press plate, have not produced any significant improvements. To the extent that an improvement could sporadically be achieved, it was mostly limited to individual cases in which very special preconditions were given. A generally applicable way of fundamentally reducing the press residue in all extrusion processes has not yet been found.
Another problem with the extrusion of aluminum and aluminum alloys was the detachment of the pressed residue from the steel press plate. It could only be achieved with the known means in an economically viable time if the surface of the press plate that came into contact with the material to be pressed was coated with an agent after three to four pressings that would allow the aluminum to adhere to the steel press plate prevented.
However, this measure also promoted the flow of the metal within the recipient, specifically along the face of the press plate, with the result that a press cavity was formed at a relatively early stage of the pressing process.
The purpose of the present invention is to avoid the above-mentioned shortcomings in bar pressing and to provide a way in which the smallest possible pressed residue can be achieved and this pressed residue can be detached from the pressing surface coming into contact with the material to be pressed without undue effort .
The invention accordingly relates to a device for extrusion and a method for operating the same in the extrusion of aluminum and aluminum alloys. According to the invention, the device is characterized in that the press member has a press plunger which, at its end facing the press chamber of the press, is provided with a cylindrical body rigidly seated on it in the axial direction with a central conical shoulder protruding towards the working chamber of the press is
which latter is encased by a ring that is closely adjacent to the cone with its inner surface and guided with its outer surface in the press cylinder. The method for operating this device is characterized according to the invention in that a means for preventing the material to be pressed from sticking to the pressing surface of the pressing member is not used and that the pressing residue is separated from the two-part pressing surface in two stages .
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which represents an embodiment of the device according to the invention. The drawing shows a section from an extruder in the center longitudinal section.
The device has a press cylinder g (recipient) in which a press member is mounted such that it can be moved back and forth. This has a press stamp a, which is provided at its end facing the working space of the press with an attachment b made of steel. This is rigidly attached to him by a screw connection in the axial direction. The attachment b is provided with a central conical shoulder b extending towards the working space of the press. This is enclosed by a steel ring c, which fits it closely with its conical inner surface and is guided with its outer surface in the press cylinder g.
At the front end of the press cylinder g sits a press die d which is releasably fastened in a holder e. In the working area of the press be found the material to be pressed f, which is ejected in the form of the strand shown through the central die.
The pressing process takes place as follows: After a block of the material to be pressed made of aluminum or an aluminum alloy has been inserted into the recipient g, the ring c is pushed onto the attachment b of the punch attachment <I> b </I> and the press ram is set in motion in the working direction. The pressing then takes place in a manner known per se, but with the exception of a very small pressing residue, which is only a fraction of the pressing residue minimum that can be achieved with a lubricated press plate, being pressed out.
As a result of the adhesion caused by diffusion of the aluminum into the steel of the approach b, and the ring c, which is friendly to metal diffusion, a flow of the material to be pressed, the contaminating and thus pressure cavities forming components (oxide skins ) from the outside of the block, along the end faces of the shoulder b, and the ring c braked, so that this material cannot migrate inwards and get into the strand emerging from the opening of the die d.
The position of the moving parts of the press shown in the drawing corresponds approximately to the end of the pressing process. After completion of the pressing process, the die holder e with the die d including the rest of the press is moved out of the press cylinder g by moving the press ram a forward in the working direction. Then the punch a is withdrawn while holding the die and the die holder.
In the process, the end face of the projection b is torn away from the press residue, whereas the ring c initially remains attached to the press residue. It can then be detached from the press residue by knocking it off without any particular effort, since the adhesive surface is correspondingly smaller as a result of the two-part overall pressing surface than is the case with the known, undivided press plates.
It is particularly advantageous to choose the ratios so that - as shown in the drawing - the end face of the shoulder b protrudes beyond the end face of the ring c. This results in a further inhibition of the aforementioned metal flow from the outside to the inside and thus prevents the dragging of oxide skins, particularly towards the end of the pressing process as a result of the narrowing that has arisen.