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Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Strangpresse gemäß der Einleitung des Hauptanspruchs.
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Wie bekannt ist, umfasst eine Strangpresse eine feststehende Struktur oder Extrusionstraverse, die einen Kanal aufweist, den ein extrudiertes Metall passiert. Vor diesem Kanal ist während der Extrusion eine Matrize positioniert, die geeignet ist, um das extrudierte Metall zu formen. Die Matrize ist in einen Aufnehmer eingefügt, der gewöhnlich die Form eines U oder eines umgekehrten Sattels hat und seitliche Teile aufweist, die mit einem Querteil verbunden sind, der einen Sitz für die Matrize begrenzt.
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Die Gesamtheit aus Aufnehmer und Matrize ist zwischen einer Arbeitsstation (vor der Extrusionstraverse) und einer Wartestation beweglich, die seitlich der Extrusionstraverse positioniert ist; in letztgenannter Station werden der Aufnehmer und die Matrize nach einem Extrusionszyklus für den Tausch der Matrize zurückgeführt.
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Vorzugsweise sind jeder Presse zwei solche Aufnehmer mit entsprechenden Matrizen zugeordnet, sodass, während ein Aufnehmer mit Matrize in der Arbeitsstation ist, ein anderer Aufnehmer mit oder ohne Matrize in der Wartestation ist: Wenn der Aufnehmer in der Arbeitsstation in die Wartestation verschoben wird (durch ein bekanntes Bewegungssystem), wird der Aufnehmer in der Warteposition in die Arbeitsstation verschoben.
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Die Presse sieht außerdem einen üblichen Kolben oder Extrusionsstempel vor, der dafür sorgt, ein Metall (in Form eines Knüppels in einen üblichen Behälter zwischen dem Kolben und dem Aufnehmer eingeführt) durch die Matrize zu drücken, sodass ein extrudiertes Produkt in einer Form erhalten wird, die von der Matrize definiert wird.
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Beim Extrusionsvorgang ist es wichtig, dass das metallische Material oder Metall, das extrudiert wird, eine korrekte und gewünschte Temperatur hat, um zu vermeiden, dass ein Erzeugnis von geringerer Qualität als der gewünschten produziert wird. Aus diesem Grund wird der Knüppel vor der Extrusion erwärmt und in den (mittels bekannter Technik) elektrisch beheizten Behälter eingeführt.
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Wenn das Material die Matrize passiert, kommt es zu einem Temperaturwechsel aufgrund der enormen Reibung, und normalerweise kommt es zu einer Erhöhung der Temperatur des extrudierten Materials und der Matrize. In einigen Fällen gelingt es beim Extrusionsvorgang jedoch nicht, die korrekte Temperatur wegen des thermischen Verlusts beizubehalten, der hauptsächlich auf die Extrusionstraverse zurückzuführen ist, die eine viel größere Masse und auf jeden Fall eine niedrigere Temperatur als die Matrize hat. In einer solchen Situation neigt die Matrize dazu, Wärme an die Extrusionstraverse abzugeben und (durch Leitung) abzukühlen, was sich auf das metallische Material in ihrem Inneren auswirkt.
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Aus diesem Grund ist es gewöhnlich vorgesehen, die Matrize in einem externen Ofen zum Beispiel auf 450° vorzuheizen; auf diese Weise erreicht die Matrize die Arbeitsstation bereits mit einer hohen Temperatur, und der Wärmeverlust zur Extrusionstraverse hin wird teilweise durch die Hitze kompensiert, die durch die Reibung in der Matrize während der Extrusionsphase des Materials erzeugt wird, das, vom Stempel der Presse gedrückt, in einen flüssigen Zustand gelangt.
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Es ist bekannt, mindestens einen elektrischen Widerstand in den Aufnehmer einzufügen und in der Wartestation eine Stromversorgung vorzusehen, die erlaubt, in diesem elektrischen Widerstand einen Strom fließen zu lassen, der den Aufnehmer und folglich die Matrize erwärmt. Diese Lösung erlaubt die Erwärmung der Matrize jedoch nur dann, wenn der Aufnehmer in der Wartestation ist, erlaubt die Erwärmung der Matrize jedoch nicht, wenn sie mit dem Aufnehmer in der Arbeitsstation ist, wo sie im Kontakt mit der Extrusionstraverse der Presse rasch abkühlt.
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Die Präsenz von elektrischen Leitern in der Warte- oder Extrusionsstation bringt beträchtliche Probleme im Hinblick auf die Sicherheit der Bediener der Presse mit sich, damit vermieden wird, dass Letztere mit den Leitern in Berührung kommen können. Folglich sieht diese bekannte Lösung die Präsenz von elektrischen Isolierorganen mit beträchtlichen Abmessungen vor, welche das Vorhandensein von Trittbrettern neben der Wartestation erfordern, wodurch die Querabmessung der Presse und deren Kosten folglich erhöht werden. Wegen der Sicherheitsprobleme, die eine solche Lösung mit sich bringt, ist die Lösung jedoch nicht sehr verbreitet.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Strangpresse zu bieten, bei der die Matrize auf einer hohen Temperatur oder auf jeden Fall auf einer solchen Temperatur gehalten werden kann, dass sie nicht abkühlt, sowohl wenn sie in der Arbeitsstation als auch in der Wartestation ist.
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Im Besonderen besteht das Ziel der Erfindung darin, eine Strangpresse zu bieten, bei der die in ihrem Aufnehmer enthaltene Matrize in beiden oben genannten Stationen eine kontrollierte Temperatur hat.
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Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine Strangpresse zu bieten, bei der die Matrize auf einer gewünschten Temperatur gehalten werden kann, ohne dass dies zu besonderen Sicherheitsproblemen für die in der Nähe der Presse befindlichen Bediener führen kann.
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Ein weiteres Ziel der Vorrichtung besteht darin, eine Strangpresse vom erwähnten Typ zu bieten, bei der die Art und Weise, die Matrize auf einer gewünschten Temperatur zu halten, kostengünstig erreicht wird.
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Diese und andere Ziele, die für einen branchenkundigen Fachmann offensichtlich sind, werden durch eine Strangpresse gemäß dem beiliegenden Hauptanspruch erreicht.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden rein als Beispiel, aber nicht beschränkend, die folgenden Zeichnungen beigelegt, wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Aufnehmers einer erfindungsgemäßen Presse darstellt;
- 2 eine Transparenzteilansicht des Aufnehmers von 1 darstellt;
- 3 eine perspektivische Ansicht von einer Seite einer erfindungsgemäßen Presse darstellt, die zwei Aufnehmer und die entsprechenden Matrizen umfasst, wobei ein erster Aufnehmer in einer Arbeitsstation und der zweite Aufnehmer in einer zweiten Arbeitsposition ist;
- 4 eine perspektivische Ansicht der Presse von 3 von einer anderen Seite darstellt;
- 5 eine vergrößerte Ansicht der Presse von 4 darstellt;
- 6 eine Hinteransicht der Presse von 3 von einer Seite darstellt; und
- 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 von 3 darstellt.
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Unter Bezugnahme auf die erwähnten Figuren umfasst eine erfindungsgemäße Strangpresse 1 eine feststehende Struktur oder Extrusionstraverse 2, aus der ein extrudiertes Material austritt. Im Besonderen umfasst diese Extrusionstraverse einen (nicht dargestellten) Kanal, aus dem das extrudierte Material austritt, das einem Schub oder Druck eines Extrusionskolbens der Presse unterliegt, der in den Figuren nicht dargestellt ist. Dieses extrudierte Material stammt von einem Knüppel, der in einer Matrize 4 gehalten wird, die ihrerseits von einem Aufnehmer 5 gehalten wird.
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Der Aufnehmer und die Matrize sind geeignet, um während einer Wartephase des Extrusionsvorganges in einer Wartestation 6 an der Seite der Extrusionstraverse 2 angeordnet und vor die Extrusionstraverse 2 geführt zu werden, im Besonderen mit der Matrize gegenüber dem Kanal von Letzterer, um die Extrusion des Knüppels durchzuführen. Diese unterschiedliche Position der Gesamtheit aus Matrize und Aufnehmer definiert eine Arbeitsstation 7 dieser Gesamtheit.
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Die Verschiebung des Aufnehmers 5 mit der Matrize 6 erfolgt durch Bewegungsmittel, die an sich bekannt und in den Figuren nicht dargestellt sind. Im Besonderen kann sich der Aufnehmer 5 parallel zur Extrusionstraverse 2 verschieben, wenn er in der Wartestation 6 angeordnet ist, und kann sich senkrecht zu dieser Extrusionstraverse verschieben, wenn er sich von der Wartestation in die Arbeitsstation 7 verschieben soll. Diese Bewegungen werden, wie erwähnt, mit Bewegungsmitteln erzielt, die an sich bekannt, aber nicht dargestellt sind.
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Genauer gesagt umfasst der Aufnehmer 5 einen Körper 10, der im Wesentlichen wie ein U, das heißt wie ein umgekehrter Sattel, geformt ist. Dieser Körper 10 umfasst einen zentralen Sitz 11, der geeignet ist, um die Matrize 5 aufzunehmen, und von entfernten und entgegengesetzten seitlichen Teilen 12 und 13 des Körpers 10 definiert wird, die durch einen Querverbindungsteil 15 verbunden sind. Der zentrale Sitz 11 hat im Wesentlichen eine gebogene Form, sodass er die Matrize 4 in im Wesentlichen formschlüssiger Zusammenarbeit aufnimmt.
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Erfindungsgemäß werden der Aufnehmer und die darin enthaltene Matrize erwärmt, sowohl wenn sie in der Wartestation 6 als auch in der Arbeitsstation 7 sind. Diese Erwärmung erfolgt durch eine temperaturkontrollierte Luftzirkulation im Inneren des Aufnehmers, sodass die Temperatur der Matrize durch Leitung auf einem vordefinierten Wert gehalten wird.
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Dazu umfasst der Aufnehmer 5 in seinem Körper 10 mehrere Leitungen oder Kanäle (in den Figuren insgesamt mit 18 angegeben), die miteinander verbunden sind, sodass sie eine geschlossene Bahn zwischen einem Eingang 19A und einem Ausgang 20A für die Luft bilden, die in die Leitungen 18 durch Rohre oder Rohrleitungen 21 und 22 eingebracht wird, die an der Wartestation 6 beziehungsweise der Arbeitsstation 7 befindlich sind. Dieser Eingang und Ausgang sind mit einer Eingangsleitung 19 und einer Ausgangsleitung 20 verbunden, die auf einer selben Seite 24 des Aufnehmers 5 angeordnet sind.
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Genauer gesagt weist die Eingangsleitung 19 die Öffnung 19A auf, die ausladend oder konisch ist; diese Eingangsleitung hat die Achse W senkrecht zur Seite 24 des Körpers 10 des Aufnehmers 5 angeordnet. Von dieser Eingangsleitung 19 geht eine erste Leitung 18A ab, die im seitlichen Teil 12 des Körpers gelegen ist; eine zweite Leitung 18B ist im Inneren des Querverbindungsteils 15 gelegen und verbindet sich mit einer dritten Leitung 18C, die im seitlichen Teil 13 des Körpers 10 angeordnet ist. In Letzterem ist eine vierte Leitung oder Verbindungsleitung 18D mit senkrechter Achse zur Achse der Leitung 18 C gelegen und ihrerseits mit einer fünften Leitung 18E verbunden, die ebenfalls im Teil 13 gelegen ist, aber mit paralleler Achse zu jener der Leitung 18C. Die Leitung 18E verbindet sich mit einer sechsten Leitung 18F, die um Inneren des Querteils 15 gelegen ist und die Achse parallel zur zweiten Leitung 18B hat, wobei sich die sechste Leitung 18F mit einer siebentem Leitung 18G verbindet, die im Teil 12 gelegen ist und die Achse parallel zu jener der Leitung 18A hat. Die Leitung 18G verbindet sich mit der Ausgangsleitung 20.
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Letztere ist parallel zur Leitung 19 (und mit Achse K, die daher senkrecht zur Seite 24 des Körpers 10 ist) und umfasst ebenfalls eine Öffnung 20A, die ausladend oder konisch geformt ist.
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Auf diese Weise wird im Inneren des Körpers 10 des Aufnehmers 5 ein geschlossener Kreislauf zur Zirkulation der Luft geschaffen, die in das Innere des Aufnehmers 5 von den Rohren oder Rohrleitungen 21 und 22 eingebracht wird. Die Rohre 21 sind auf einer Seite 2A der Extrusionstraverse 2 an der Seite von Letzterer angeordnet, wo die Wartestation 6 vorhanden ist. Die Rohre 21 sind im Hinblick auf diese Seite 2A beweglich und im Besonderen in 25 an einer Halterung 26 angelenkt, die fest mit dieser Seite 2A verbunden ist.
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Die Rohre 22 sind dagegen vor der Extrusionstraverse 2 angeordnet und enden an der Arbeitsstation 7. Sie sind feststehend und weisen wie die Rohre 21 konische Enden auf, die geeignet sind, um sich formschlüssig und auf diese Weise dicht (zumindest teilweise, aber ausreichend) mit den Öffnungen 19A und 20A der Eingangsleitung 19 und der Ausgangsleitung 20 des Aufnehmers 5 zu verbinden.
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Die Dichtheit der Verbindung zwischen den Rohren 21, 22 und den Öffnungen 19A und 20A der Leitungen 19 und 20 muss nicht zwingend absolut sein, aber ausreichend, damit der Großteil der in diesen Rohren oder Rohrleitungen zirkulierenden Luft in das Innere der Leitungen 18 des Aufnehmers 5 eindringen kann.
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Im Besonderen ist die Position der Rohre 21 und 22 so gestaltet, dass sie sich automatisch mit den Öffnungen 19a und 20A verbinden, wenn der Aufnehmer 5 in der Wartestation 6 beziehungsweise in der Arbeitsstation 7 ist.
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Die Rohre 21 und 22 sind mit Lüftern 28 verbunden, die in entsprechender Position auf der Presse gelegen sind, zum Beispiel oberhalb der Extrusionstraverse 2, wie in 4 schematisch dargestellt. Diese Lüfter werden auf bekannte Weise von einer (nicht dargestellten) Kontrolleinheit der Presse auf der Basis der Temperaturwerte der Matrize gesteuert, die durch Temperaturfühler gemessen werden, die dem Aufnehmer 5 zugeordnet sind, wobei die (nicht dargestellten) Temperaturfühler zum Beispiel Thermoelemente sind, die auf dem Aufnehmer oder auch auf einer äußeren Halterung des Aufnehmers in der Wartestation 6 der Presse befindlich sind.
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Die Lüfter 28 umfassen im Besonderen interne Heizelemente (wie elektrische Widerstände), die geeignet sind, um die Luft zu erwärmen, die von diesen Lüftern erzeugt und in die Rohre 21 und 22 eingebracht wird. Abhängig von der gewünschten Lufttemperatur werden diese internen Elemente aktiviert oder deaktiviert, um eine Temperatur der Matrize auf einem gewünschten Wert zu halten.
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Vorzugsweise sind die Rohre 21 an die Halterung 26 angelenkt und daher schwingend, um eine korrekte Bewegung (Verschiebung) des Aufnehmers auf eine Halteebene 6A der Station 6 zu erlauben. Auf jeden Fall wird diese Bewegung der Rohre 21 durch eine an sich bekannte geeignete Verbindung der Rohre mit dem entsprechenden Lüfter oder Luftheizgerät 28 ausgeglichen. Im Gegensatz dazu sind die Rohre 22 feststehend, da die Arbeitsposition 7 des Aufnehmers mit Matrize definiert ist und deren Position sich nicht mit der Verschiebung der Gesamtheit aus Aufnehmer und Matrize aus der Station 6 zur Arbeitsstation 7 überschneidet.
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Während der Verwendung der Presse, wenn der die Matrize 4 enthaltende Aufnehmer in der Wartestation 6 ist, wird die Luftzirkulation durch die Rohre 21 aktiviert, die mit den Öffnungen 19A und 20A verbunden werden, die auf der Seite 24 des Körpers 10 des Aufnehmers vorhanden sind. Auf diese Weise kommt es im Aufnehmer zu Zirkulation von Luft auf einer gewünschten Temperatur, um die Matrize 4 auf der gewünschten Temperatur zu halten.
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Wenn die Gruppe oder Gesamtheit aus Aufnehmer und Matrize vor die Extrusionstraverse 2 in die Arbeitsposition oder -station 7 gebracht wird (wobei dies nach Lösen der Rohre 21 von den Öffnungen 19A und 20A erreicht wird), verbinden sich die Rohre 22 automatisch mit diesen Öffnungen, wenn der Aufnehmer 5 die Arbeitsposition oder - station erreicht. Auf diese Weise wird die Temperatur der Matrize 4 auf einem gewünschten Wert gehalten, obwohl die Matrize dazu neigt, sich wegen des Kontakts mit der Extrusionstraverse 2 abzukühlen.
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Dank der Kontrolle der Temperatur der Matrize kann die in die Leitungen 18 im Aufnehmer 5 eingebrachte Luft abhängig von den Anforderungen reguliert werden. Wenn die Matrize 4 eine zu niedrige Temperatur wegen des Kontakts mit der Extrusionstraverse 2 erreicht, wird die Temperatur der in den Aufnehmer 5 eingebrachten Luft erhöht. Wenn die Matrize 4 auf jeden Fall eine hohe Temperatur aufweist, auch wegen der Reibung, zu der es während der Extrusionsphase zwischen dem Knüppel und der Matrize kommt, wird die Lufttemperatur reduziert, das heißt, die Heizungsmittel in den Lüftern 28 werden deaktiviert.
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Die auf diese Weise erzeugte Erfindung bietet den Vorteil, dass die Temperatur der Matrize auf einem gewünschten Wert gehalten werden kann, sowohl in der Wartephase, das heißt, wenn sie in der Station 6 ist, als auch in der Extrusionsphase oder zumindest am Beginn dieser Phase, also wenn die Matrize in der Arbeitsstation 7 ist. All dies erfolgt auf sichere Art und Weise für die Bediener, die sich in der Nähe der Presse befinden, da es nur zur Zirkulation von eventuell erwärmter Luft kommt, aber keine besonderen Organe vorhanden sind, von denen eine hohe Gefahr ausgeht, wie etwa Stromkabel, die zur Speisung der elektrischen Widerstände in der Wartestation 6 wie bei den Lösungen gemäß dem Stand der Technik dienen.
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Die den Gegenstand der Erfindung bildende Lösung kann auch bei bereits in Betrieb befindlichen Pressen angewandt werden, ohne dass besondere Arbeiten rund um die Presse notwendig sind, sondern erfordert nur die Positionierung der Rohre 21 und 22 und der damit verbundenen Lüfter 28. Diese Lösung ist nicht nur für die Bediener sicher, sondern auch aus wirtschaftlicher Sicht vorteilhaft, da sie relativ kostengünstig realisiert werden kann.
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Es wurde eine Lösung beschrieben, die die Erwärmung des Aufnehmers 5 und der Matrize 4 vorsieht, sowohl wenn sie in der Wartestation 6 als auch in der Arbeitsstation 7 sind.
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Selbstverständlich kann die Erfindung, wie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert, auch nur die Verwendung von Rohren an der Wartestation oder nur an der Arbeitsstation umfassen, und daher umfasst die Erfindung auch nur die Verwendung der Luftheizmittel des Aufnehmers, wenn er in nur einer der Stationen ist, in der Warte- oder Arbeitsstation.
