DE1452184A1

DE1452184A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Formung von Materialien

Info

Publication number: DE1452184A1
Application number: DE19631452184
Authority: DE
Inventors: Richter John H
Original assignee: American Metal Climax Inc
Current assignee: Cyprus Amax Minerals Co
Priority date: 1963-01-04
Filing date: 1963-12-28
Publication date: 1968-12-05
Also published as: US3150773A

Description

Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung eur Ütomung von Metallen oder anderen plastischen Stoffen ait Hilfe eines Strangpreesverfahrensο

Mi sind Btrangpreesverfahren bekannt, bei denen heisse oder kalte Werketücke aus Metall oder einem anderen Material in döta. Aüfnenfter einer Strangpresse eingelegt und dann durch einen l1ieB6Btemp$l aus einer kalibrierten Matrizenöffnung auegedrüökt werdenο Bei diesen Verfahren treten gewisse Schwierigkeiten auf. Beispielsweise tritt bei den ausgepressten Profilteilen eine gewisse Querschnittsvergrösserung auf, so daee dieee einfcn gröseeren Querschnitt erhalten als der Grosse der itetrieenöffitting entspricht. Obwohl diese Erscheinung bei heiafeen Auepafeesung von Metallen am stärksten auegeprägt

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ist, zeigt sie sich auch bei der kalten Auspressung von Metallen, wenngleich in geringerem Hasse. Darüber hinaus wird bei dem genannten Strangpressverfahren kein hoher Grad von Öberfläohenglattheit erzielt» Ferner besteht die Gefahr, dass verhältnismässig lange, aus der Matrizenöffnung ausgedrückte Strangpressprofile sich werfen oder verziehen.

Darüber hinaus treten Schwierigkeiten auf, wenn gleichzeitig eine Mehrzahl von Seilen gleicher Länge, jedoch verschieden grossem Querschnitt im Strangpressverfahren hergestellt werden soll. Hier besteht die Tendenz, dass die Profile mit dem grössten Querschnitt die grösste Länge erhalten.

Es ist beim Strangpressverfahren üblich, einen Aufnehmer von gleichförmigem Querschnitt vorzusehen, in welchen der rechteckige oder längliche Barren eingelegt wird. Wenn aus einer solchen Presse mehrere Stränge von verschieden grossem Querschnitt gleichzeitig ausgedrückt werden sollen, war es bisher schwierig, den ausgepressten Strängen die gleiche Länge zu erteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Strangpressverfahren und eine verbesserte Presse zu schaffen, welche die genannten Schwierigkeiten Überwinden und allen Anforderungen der Praxis genügen. Das Verfahren soll insbesondere wirtschaftlich sein und es ermöglichen, Profilstränge auszudrücken, die einen hohen Grad von Genauigkeit und eine glatte

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Oberfläche aufweisen; auch. Stränge von verschieden grossem Querschnitt sollen dabei so ausgepresst werden, dass sie die gleiche Länge erhalten.

Die Erfindung ist insbesondere geeignet zur Herstellung von Abstellrosten für Kühlschränke oder von ähnlichen Gegenständen, die ein Querstück und eine Mehrzahl von aus diesem vorspringenden Roststäben enthaltene Die Roststäbe werden im Strangpressverfahren hergestellt. Das Querstück wird gleichzeitig mit der Herstellung der Ro st stäbe im G-esenkraum gepresst.

Erfindungsgemäss wird ein solches Strangpressstück derart erzeugt, dass zunächst mindestens ein Teil des Barrens durch die kalibrierten Matrizenöffnungen einer Strangpresse ausgedrückt wird, und dass danach die ausgedrückten Strangpreesprofile durch die Matrizenöffnungen der Strangpresse zurückgezogen werden, um ihren Querschnitt auf enge Toleranzen zu bringen und gleichzeitig eine glatte Oberfläche der Strangpressprofile zu erzielen.

Erfindungsgemäss wird eine gleiche Länge der ausgepressten etrangpressprofile dadurch erhalten, dass der Hohlraum der Strangpresse an der Stelle der verschiedenen Strangpressprofile im wesentlichen dem Querschnitt der letzteren entspricht

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.

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Pig. 1 zeigt im schematisehen Querschnitt eine Strangpresse nach der Erfindung im ersten Verfahrensschritt.

Pig. 2 zeigt die gleiche Strangpresse im zweiten Verfahrenssehritt.

•Figo 3 ist ein Querschnitt nach 3-3 der Fig. 2.

Mg. 4 ist ein Querschnitt wie Hg· 1, jedoch in einem weiteren Verfahrensschritt.

fig. 5 ist ein Schnitt nach 5-5 der Fig. 4.

Pig. 6 ist ein Schnitt wie Figo 1, der den folgenden Verfahrensschritt veranschaulicht.

Figo 7 ist eine Teilansicht der Fig. 2 in grösserem Massstab.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines nach. Figo Ms 7 hergestellten Gegenstandes.

Fig. 9 ist ein Querschnitt einer abgeänderten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 10 ist ein Querschnitt nach 10-10 der Fig. 9.

Fig. 11 ist ein teilweiser Querschnitt einer weiteren Abänderung der Vorrichtung nach der Erfindung im ersten Verfahrensschritt.

Fig. 12 ist ein Querschnitt der gleichen Vorrichtung im

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zweiten Verfähr ens schritt.

Fig· 13 ist ein Querschnitt der gleichen Vorrichtung im dritten Verfahrensschritt.

Pig. 14 ist ein Schnitt nach 14-14 der Pig. 12.

Mg. 15 ist eine perspektivische Ansicht des nach Pig. bis 14 hergestellten Gegenstandes.

Pig. 16 zeigt im Querschnitt, eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung«

Pig. 17 ist ein Querschnitt nach 17-17 der Pig. 16. Pig. 18 ist ein Querschnitt nach 18-18 der Pig. 16. Pig. 19 ist ein Querschnitt nach 19-19 der Pig. 16.

Pig. 20 ist ein Querschnitt der Vorrichtung nach Pig. 16, der den Stempel und die Matrizenöffnungen zeigt.

Pig. 21 ist eine perspektivische Ansicht des mittels einer Vorrichtung nach Pig. 16 bis 20 hergestellten Gegenstandes.

In Pig. 1 bis 8 ist eine Strangpressvorrichtung nach der Erfindung dargestellt, die mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Sie enthält ein Aufnehmerteil 11 mit einer Kammer oder einem Aufnehmer 12 zur Aufnahme eines Barrens vorherbestimmter Grosse. Die Vorrichtung 10 enthält ferner einen Pressstempel 14, der derart angeordnet ist, dass er

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nach unten "bewegt werden kann, um auf den im Aufnehmer 12 befindlichen Barren 13 einen Druck auszuüben. Bei dem dargestellten Beispiel enthält der Pressstempel 14 eine Mehrzahl von Matrizenöffnungen 15 einer bestimmten Grosse und Form, durch welche das Material des Barrens ausgedrückt werden kanne

Vorzugsweise wird ein Seil des Barrens 13 derart ausgedrückt, dass ein Werkstück 20 entsteht, dessen Form am besten aus Fig· 8 zu ersehen ist. Das in Figo 8 dargestellte. Werkstück ist beispielsweise ein Abstellrost für Kühlschränke, der eine Mehrzahl von Rost stäben 21 enthält, die mit einem Querstück 22 verbunden sind·

Nach dem Ausdrücken der Strangpressprofile wird der Stempel zurückgezogen, um die soeben ausgepressten Profile einem Ziehvorgang zu unterwerfen· Um das Werkstück 20 während des Zi ehvorganges in dem Aufnehmerteil 11 festzuhalten, enthält der Aufnehmer 12 eine Mehrzahl ύοά seitlichen Aussparungen 25, in welche die sich bildenden Vorsprünge 26 (Fig. 2) des Querstückes 22 eingreifen, die das Werkstück 20 mit dem Aufnehmerteil 11 verriegeln» Nach Fertigstellung des Werkstückes 20 wird dieses durch eine Mehrzahl von Ausstossstempeln 27 aus dem Aufnehmer 12 herausgedrückt, wie am besten aus Fig. 6 zu ersehenf hierbei werden-die Baltevorsprünge 26 abgeschert oder weggedrückt. Um eine Schmierung des Werkstückes während des

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Ziehvorganges zu ermöglichen, können Schmierkanäle 30 (Fig. 1) vorgesehen sein, die über die Bohrungen 31 des Stempels 14 mit den Matrizenöffnungen 15 in Verbindung stehen. Das Schmiermittel kann in die Kanäle 30 in F_orm eines Nebels eingesprüht werden, welcher kleine Schmierpartikelchen enthält, die in einem geeigneten Medium suspendiert sind, beispielsweise in Luft, einer Flüssigkeit oder in Wachs· Die schwebenden Bartikelohen des Schmiermittels koagulieren auf den Auspressprofilen 21, während zusätzliche Teile des Schmiermittels sich auf der Innenfläche der Bohrungen 31 ansammeln und in die Matrizenöffnungen 15 herablaufen.

Aus der vorstehenden Beschreibung der Strangpressvorrichtung und des durch diese hergestellten Werkstückes dürfte die Arbeitsweise bereits hervorgehen. Der Deutlichkeit halber soll sie jedoch noch kurz besehrieben werden. Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung-wird zunächst ein Barren 13 einer gewünschten Grosse hergestellt und in den Aufnehmer 12 der in Pig· 1 dargestellten Strangpressvorrichtung eingeführt. Der Stempel 14 wird zunächst unter Druck nach unten bewegt, um die Strangpressprofile 21 auszudrücken, welche mit dem Best des Barrens verbunden sind, der ;jetzt das Querstück 22 bildet. Das Querstück 22 wird gleichzeitig mit der Ausdrückung der Profile 21 im Gesenkraum des Aufnehmerteils 11 geformt. Bei der formung des Querstückes 22 bilden sich die Vorsprünge 26, die

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in die seitlichen Aussparungen 25 des Aufnehmers 12 eingreifen _o Die besehriebenen Verfahrensschritte sind in Fig» I, 2 und 5 veranschaulicht. Danach wird der Stempel 14» wie in F.ig« 4 dargestellt, zurückgezogen, so dass die Strangpressprofile 21 des Werkstückes 20 einem Ziehvorgang unterworfen und durch die Matriaenöffnungen 15 zurückgezogen werden, um den Strangpressprofilen 21 den gewünschten Querschnitt und die ge?/ünschte_? glatte Oberfläche au geben. Das Werkstück 20 wird dabei im Aufnehmerteil 11 durch Eingriff der Vorsprünge 26 mi"fc den seitlichen Aussparungen 25 gehalten.» Schliesslieh wird,, wie in Hg» 6 dargestellt, das Werkstück 20 durch die Ausstossstempel 27 aus dem Aufnehmer 12 herausgedrückt, wobei die Vorsprünge 26 des Queretückes 22 abgeschert oder weggedrückt werden»

Durch das Verfahren nach der Erfindung wird ein Werkstück mit Strangpressprofilen erzeugt, deren Querschnitt innerhalb enger Soleranzen liegt, die eine glatte Oberfläche aufweisen, und die genau parallel zueinander angeordnet sind. Die Länge des Querstückes 22 und die Anzahl der Rostgtäbe 21 kann verschieden seine

Die in H¹Xg₀ 9 und 10 dargestellte, abgeänderte Ausführungsform einer Strangpressvorrichtung nach der Erfindung ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 40 bezeichnet. Sie enthält ein

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Aufnehmerteil 41 mit einem Aufnehmer 42 und einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Pressstempel, um das Werkstück 50 herzustellen. Das Werkstück 50 enthält eine Mehrzahl von Strangpressprofilen 51 und ein Queratück 52.

Um das Werkstück 50 während des Ziehvorgcoiges in dem Aufnehmerteil 41 zu halten, enthält der letztere seitliche Aussparungen 55» die sich über die ganze Länge des Querstückes erstrecken. Beim Ausdrucken der Strangpressprofile bilden sich an dem Querstück 52 die Vorsprünge 56, welche in die seitlichen Aussparungen 55 eingreifen. Der Ausstossstempel 57 erstreckt sich im wesentlichen über die ganze Länge des Querstückes 52; bei der Aufwärtsbewegung des Ausstossstempels 57 werden, ebenso wie bei der Ausführungsform nach Figo 1 bis 8, die Vorsprünge 56 des Queratückes 52 abgeschert oder weggedrückt.

Ee soll jetzt die weiterhin abgeänderte Ausführungsform nach Figo 11 bis 15 beschrieben werden« Diese Strargsressvorrichtung ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 60 bezeichnet. Sie enthält einen Aufnehmerteil 61 mit einem Aufnehmer 62, in welchen ein Barren 63 (Fig. 11) eingesetzt wird. Die Vorrichtung 60 enthält einen Pressstempel 64. Der Aufnehmerteil 61 enthält eine Mehrzahl von Matrizenöffnungen 65 von gewünschter Form und gewünschtem Querschnitt.

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Die Stranpressvorrichtung 60 dient zur Herstellung eines Werkstückes, dessen form am besten aus Fig. 15 zu ersehen isto Dieses Werkstück 70 enthält eine Mehrzahl von Strangpressprofilen 71» die mit einem Qu@rstück 72 verbunden sind. Zum Halten des Werkstückes 70 während des Ziehvorganges ist der Pressstempel 64 an seiner Unterseite mit einer Mehrzahl von sehwalbensehwangförmigen Nuten 75 versehen« Während des Auspressvorganges der Strangpressprofile 71 wiri an dem Querstüok 72 eine Mehrzahl von sohwalbensehwanzförmlgen Vorsprüngen 76 gebildet, die in die Nuten 75 eingreifen, wie am besten aus fig«, 12 su ersehene

Zunächst wird der Barren 63 in den Aufnehmer 62 eingesetzt, wie in lig« 11 dargestellt«, Wird der Pressstempel 64 unter Druck nach unten bewegt, so werden die Strangpressprofile 71 (Mg· 12) ausgedrückt! gleichzeitig wird das Querstück 72 aus dem verbleibenden Material des Barrens 63 gebildet» Hierbei bilden sich auch die sehwalbenschwanzförmigen Vorsprünge 76 _s die in die Nuten 75 des Pressstempels 64 eingreifen. Wird dann der Pressstempel 64 nach oben bewegt, ^wie in Fig« 13 dargestellt, so werden die Strangpressprofile 71 durch die Matrizen-Öffnungen 65 zurückgezogen und dabei einem Ziehvorgang unterworfen, der den Strangpressprofilen den gewünschten, genauen Querschnitt und die gewünschte, glatte Oberfläche erteilt. Wenn der Stempel 64 genügend weit zurückgezogen ist, kann das

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Werkstück 70 von dem Stempel 64 durch Querverschiebung getrennt werden» wie in Fig· 15 dargestellt. Danach können die eehwalbenschwanzförmigen Torsprünge 76 des Querstüokes 12 in irggndeiner an sich bekannten Weise von dem Werkstück 70 entfernt werden, beispielsweise durch Abscheren in einer getrennten Vorrichtung».

Es soll nun die abgeänderte Vorrichtung nach Mg· 16 bis 21 beschrieben werden· Die hier dargestellte Strangpressvorrichtung ist mit dem allgemeinen Bezugs zeichen 80 bezeichnet. Die Vorrichtung 80 enthält einen Aufnehmerteil 81 mit einem Aufnehmer 62 zur Aufnahme eines Barrens, beispielsweise aus Aluminium· Sie enthält ferner einen Pressstempel 84 sowie eine Mehrzahl von Matrizenöffnungen 85 und 86, die in dem dargestellten Aueführungsbeispiel in dem Stempel 84 angeordnet sind. Die Matrizenöffnung 86 hat einen gröaseren Querschnitt als die Matrizenöffnungen 85.

Wie am besten aus Mg. 17 und 21 zu ersehen, enthält das mit dieser Vorrichtung hergestellte Werkstück 90 eine Mehrzahl von Strangpressprofilen 91 von kreisförmigem, verhältnismässig kleinem Querschnitt, die durch die Matrizenöffnungen 85 ausgedrückt werden, und ein verhältnismässig grosses Strangpressprofil 92 von doppel-SD-förmigem Querschnitt, das durch die Matrizenöffnung 86 (Mg· 16) ausgedrückt wird. Die Strangpressprofile 91 und 92 sind mit dem Querstück 93 verbunden.

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Om das Werkstück 90 während des Ziehvorganges mit dem

Aufnehmarteil 81 zu verbinden, enthält der Aufnehmer eine !©hrsshl iron seitlichen Aussparungen 95 (Kg» 19)» die ähnlich ausgebildet sind wie die seitlichen Aussparungen der Ausführungsform nach Figo 1 "bis 8« Beim Ausdrücken der Strangpressprofile 91 und 92 werden an dem Quergtüelc 93 seitliche Vorspränge 96 (lig_ä 17 und 19) gebildet^ die in die seitlichen Aussparungen 95 des Aufnehmerteils 81 eingreifen«

Das Strangpressprofil 92 (Mg. 21) hat einen grösseren Querschnitt, als die Strangpressprofile 91» Um zu erreichen;, dass die verschieden grossen Strangpressprofile 91 und 92 die gleiche Länge erhalten, ist die Kammer 82 des Aufnehmers derart ausgebildet, dass ihr Querschnitt an den den Teilen 91 und 92 zugeordneten Stellen im .wesentlichen proportional zum Querschnitt der Strangpressprofile ist ο Wie aus lig» 17 zu ersehen, hat die ..Kanone i* an der Stelle des grösseren Strangpressprofils 92 einen erweiterten Teil 82a_s tue durch §ie gedachte Grenzlinie 82b der Pigs 17 angedeutete Darüber hinaus hat die Kammer 82 eine Mehrzahl von Teilen 82c (lig_e 17) j die den kleineren Strangpreßsprofilen 91 zugeordnet sind'» wie durch die gedachte Grenzlinie 82b (3?ig» 17) und die; Grenzlinien 82ä angedeutete Die Grosse.der Teile82a und 82c ist also proportional au den Querschnitten der Strangpressprofile 92 und 91 ο Hierdurch wird erreicht_s dass die Strangpressprofile

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92 lind 91 durch eine einzige Bewegung des Stempels 84 im wesentlichen die gleiche länge erhalten.

Bei der Ausführungsform nach KLg₀ 16 bis 21 braucht der Barren nicht die Form der Kammer 82 zu haben, sondern er kann die übliche rechteckige Form haben, deren IMxige im wesentlichen derjenigen der Kammer 82 entsprichtj statt dessen kann der Barren auch die übliche rechteckige Form mit Enden von grossem Badius haben, wobei seine Länge im wesentlichen derjenigen der Kammer 82 entspricht„ Natürlich kann der Barren auch eine Form Iiaben, die im wesentlichen der Form der Kammer 82 entsprichtο

Nach der Formung des Werkstückes 90 in der Vorrichtung kann das Werkstück in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig« Ibis 8 aus dem Aufnehmer ausgestossen werden. Dabei können die Haltevorsprünge 96 (Fig„ 17 und 19) in der beschriebenen Weise entfernt werden«. Darüber hinaus können nachträglich unerwünschte Teile des Querstückes 93 entfernt werden, beispielsweise die Seile ausserhalb der strichpunktierten JAnien 98 der Fig, 21, die durch die Form der Kammer 82 bedingt sind* Hierdurch wird eine im wesentlichen rechteckige Form des Querstückes 93 erzielt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern umfasst auch

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Abänderungen, die im-Rahmen des dargelegten Erfindungsgedankens liegen» So können beispielsweise einfache Strangpressprofile von grosser Genauigkeit und Grlattheit der Oberfläche dadurch, hergestellt werden, dass ein einziges oder eine Mehrzahl von Strangpressprofilen aus &en zugehörigen Matrizenöffnungen
ausgedrückt wird, wobei ein verhältnismässig kleines Querstück zur Anwendung gelangt, welches nachträglich von den Strangpressprofilen entfernt wird*

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Claims

München, den 28«. Dezember 1963

Patentansprüche

Verfahren zur Normung von Gegenständen mit Hilfe eines Btrangpresaverfahrens, wobei ssunäch'et ein vorbereitetes Materialetüok (Barren) In den Aufnehmer einer Strangpresse eingelegt und dann das Material mit Hilfe eines Pressstempels mindestens teilweise durch eine oder mehrere kalibrierte Matrizenöffnungen der Strangpresse ausgepresst wird, so dass das ausgepresste Material in einer ersten Richtung durch die Matrizenöffnungen hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgepressten Profile dann durch die gleiche Matrizenöffnung hindurch in entgegengesetzter Richtung zurückgezogen . werden.

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass rau» ein Teil des vorgeformten Barrens durch die Matrizenöffnungen hindurch ausgepresst wird_s während der Eegt₉ der mit den ausgepressten Profilen ein Stück Mld@t„ In der Presse im Gesenk geformt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in der Presse geformt en. Re st stück in entsprechende Aussparungen des Aufnehmers eingreifende Vorsprtinge gebildet werden,, die das Reststück beim Zurückziehen der ausgepressten Profile halten.

4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorsprünge des ausgestossenen Werkstückes beim Ausstossvorgang entfernt werden.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei gleichzeitig mehrere Strangpressprofüe von verschieden grossem Querschnitt, Jedoch gleicher Länge, ausgedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der den einzelnen Strangpressprofilen zugeordnete Teil des Aufnehmers einen Querschnitt hat, welcher dem Querschnitt des zugehörigen Strangpressprofils im wesentlichen proportional ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den verschieden grossen Querschnitt des Aufnehmers entstehenden Vorsprünge des Werkstückes nachträglich entfernt werden.

7* Strangpresse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem ein Materialstück (Barren) aufnehmenden Hohlraum (Aufnehmer), einem Pressstempel und

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. einer Mehrzahl von kalibrierten Matrizenöffnungen, dadurch gekennzeichnet» dass der Aufnehmer (12) seitliche Aussparungen (25) enthält, in welche die beim Pressen sich bildenden, seitlichen Vorsprünge (26) des Werkstückes eingreifen und das Werkstück halten, wenn der Stempel (14) zurückgezogen wird, um die Strangpressprofile (21) entgegen der ersten Durchtrittsrichtung durch die Matrizenöffnungen (15) zu ziehen.,

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass auf der den Strangpressprofilen (21) abgewandten Seite der Presse Ausstobsstempel (2?) vorgesehen sind, die das Werkstück mindestens teilweise aus dem Aufnehmer ausstossen.

9· Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 mit einer Mehrzahl von Matrizenöffnungen verschieden grossen Querschnittes, dadurch gekennzeichnet, dass der den Barren aufnehmende Pressenhohlraum (Aufnehmer) an den Stellen (82a, 82c) der einzelnen Strangpressprofile (91 > 92) einen Querschnitt hat, welcher dem Querschnitt der Strangpressprofile im wesentlichen proportional ist.

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