DE1527776C3

DE1527776C3 - Billet pick-up for metal extrusion

Info

Publication number: DE1527776C3
Application number: DE1527776A
Authority: DE
Inventors: David E. Beaver Falls Pa. Edgecombe (V.St.A.)
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1965-12-16
Filing date: 1966-12-13
Publication date: 1975-12-04
Also published as: FR1524090A; DE1527776B2; US3360975A; DE1527776A1; ES334413A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Blockaufnehmer für eine Metallstrangpresse mit in der Bohrung des Aufnehmergehäuses angeordneter Zwischen- und Innenbüchse, bei dem in der Innenwandung des Aufnehmergehäuses Kühlkanäle angeordnet sind, die in mehreren, im wesentlichen senkrecht zur Achse der Bohrung stehenden Ebenen und im wesentlichen in gleichmäßigen Abständen von der Wandung der Bohrung angeordnet und in Gruppen an einen äußeren Kühlmittelkreislauf angeschlossen sind.The invention relates to a block pick-up for a metal extrusion press with in the bore of the pick-up housing arranged intermediate and inner sleeve, in which in the inner wall of the transducer housing Cooling channels are arranged, which are in several, substantially perpendicular to the axis of the bore Planes and arranged at substantially equal distances from the wall of the bore and in Groups are connected to an external coolant circuit.

Eine derartige Anordnung ist grundsätzlich aus der US-PS 17 15 936 bekannt. Dort sind mindestens zwei getrennte Gruppen von Kühlkanälen mit jeweils eigener Zu- und Abführung für Kühlmittel vorgesehen, die in Form von schraubenlinienförmig verlaufenden Vertiefungen in die Innenwand des Aufnehmergehäuses eingearbeitet sind. Durch die Unterteilung in einzelne Gruppen soll die Gefahr, einer Dampfbildung verringert werden, die auf dem Strömungsweg des Kühlmittels durch den Blockaufnehmer auftreten könnte. Jedoch besteht bei dieser Anordnung auf Grund der Länge der Kühlkanäle der einzelnen Gruppen noch die Gefahr der Bildung von Dampfsäcken, die den Nachteil hat, daß der Kühlmittelstrom gedrosselt oder sogar blockiert werden kann.Such an arrangement is basically known from US Pat. No. 1,715,936. There are at least two there separate groups of cooling channels, each with their own supply and discharge for coolant, are provided in the form of helical recesses in the inner wall of the transducer housing are incorporated. The division into individual groups is intended to reduce the risk of steam formation which could occur on the flow path of the coolant through the block receiver. However there is still a risk with this arrangement due to the length of the cooling channels in the individual groups the formation of vapor bags, which has the disadvantage that the coolant flow is restricted or even can be blocked.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Blockaufnehmer für Metallstrangpressen der eingangs genannten Art zu schaffen, boi dem durch die besondere Anordnung der Kühlkanäle eine Überhitzung des Kühlmittels und eine Dampfbildung in den Kühlkanälen vermieden wird.The invention is based on the object of providing a billet for metal extrusion of the initially to create mentioned type, boi dem overheating of the due to the special arrangement of the cooling channels Coolant and vapor formation in the cooling channels is avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß jeder der axial hintereinander liegenden Kühlkanäle mit einer radial angeordneten Einlaß- und winkelig dazu versetzten Auslaßbohrung abwechselnd in gegenüberliegende Einlaß- und Auslaßsammeikanäle des Blockaufnehmers mündet und daß das Kühlmittel die jeweils aufeinanderfolgenden Kühlkanäle in entgegengesetzter Richtung durchströmt.To solve this problem, the invention provides that each of the axially one behind the other cooling channels with a radially arranged inlet bore and outlet bore offset at an angle thereto, alternating in opposite one another Inlet and outlet collection channels of the block receiver opens and that the coolant the flows through successive cooling channels in the opposite direction.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Kühlkanäle wird erreicht, daß diese verhältnismäßig kurz ausgebildet und die Temperaturverteilung über die Länge und den Umfang der Blockaufnehmerbohrung gleichmäßig gehalten werden können.The inventive arrangement of the cooling channels ensures that these are relatively short formed and the temperature distribution over the length and circumference of the block receiving bore can be held evenly.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die axialen Abstände zwischen den Kühlkanälen gegen die Matrize hin abnehmen.
Durch diese vorteilhafte Weiterbildung ist eine gewünschte Temperaturverteilung erreichbar, die durch entsprechende Wahl. der Abstände der Kühlkanäle voneinander längs der Achse der Aufnehmerbohrung wahlweise eingestellt werden kann.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the axial distances between the cooling channels decrease towards the die.
This advantageous further development enables a desired temperature distribution to be achieved, which is achieved by appropriate selection. the spacing of the cooling channels from one another along the axis of the transducer bore can optionally be adjusted.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Ein- und Auslaßsammelkanäle einer Gruppe von Kühlkanälen denen der anderen Gruppe diametral gegenüberliegen.According to a further preferred embodiment it is provided that the inlet and outlet collecting channels a group of cooling channels are diametrically opposed to those of the other group.

Hierdurch lassen sich insbesondere rotationssymmetrische Verhältnisse schaffen. Auf diese Weise kann die Temperatur in der Wandung des Blockaufnehmers besonders gleichmäßig gehalten werden.In this way, in particular, rotationally symmetrical conditions can be created. In this way, the Temperature in the wall of the block receiver are kept particularly even.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Blockaufnehmer längs der in F i g. 2 dargestellten Linie 1-1 undThe invention is described below, for example, with reference to the drawing; in this shows
F i g. 1 shows an axial section through a block pick-up according to the invention along the line shown in FIG. 2 shown line 1-1 and

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in der Darstellung gemäß F i g. 1 in verkleinertem Maßstab.
Der Blockaufnehmer 10 besteht aus einem Metallgehäuse mit einem kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt, und er weist eine zentrale Bohrung auf. Die bearbeitete Innenfläche 11 des Blockaufnehmers 10 ist kegelförmig ausgebildet, um eine Zwischenbüchse 12 aufzunehmen, die bei gleichbleibender Wandstärke von dem einen Ende zum anderen Ende hin sich kegelförmig verjüngt.F i g. 2 shows a section along the line 2-2 in the illustration according to FIG. 1 on a reduced scale.
The block receiver 10 consists of a metal housing with a circular or square cross-section, and it has a central bore. The machined inner surface 11 of the block receiver 10 is conical in order to receive an intermediate sleeve 12 which tapers conically from one end to the other while the wall thickness remains the same.

Innerhalb der Zwischenbüchse 12 ist eine Innenbüchse 13 angeordnet, deren äußere Oberfläche 14 kegelförmig ausgebildet ist und in die innere kegelförmige Oberfläche der Zwischenbüchse 12 hineinpaßt und deren innere Bohrung 16 im Durchmesser im wesentlichen über ihre gesamte Länge gleich bleibt. Die Zwischenbüchse 12 wird in ihrer Stellung durch einen Schrumpfsitz innerhalb des Blockaufnehmers gehalten sowie durch eine Ankerplatte 12A und eine Stirnplatte 12 B, die an dem Blockaufnehmer befestigt sind. Die Innenbüchse 13 ist ebenfalls durch einen Schrumpfsitz in ihrer Lage gehalten, und zwar mit Unterstützung durch einen Matrizenhalter 17, der an dem Matrizenwiderlager 18 anliegt, das einen Teil des Matrizenträgers 20 bildet. Die Matrize 21 und der Stützring 22 sind am Ende des Blockaufnehmers derart gehalten, daß sich deren gegenseitige Stellung gemäß F i g. 1 während des Strangpreßvorganges nicht verändert.Inside the intermediate sleeve 12, an inner sleeve 13 is arranged, the outer surface 14 of which is conical and fits into the inner conical surface of the intermediate sleeve 12 and the inner bore 16 of which remains essentially the same in diameter over its entire length. The intermediate sleeve 12 is held in position by a shrink fit within the billet receiver and by an anchor plate 12A and an end plate 12 B, which are attached to the billet. The inner sleeve 13 is also held in its position by a shrink fit, with the support of a die holder 17 which rests on the die abutment 18 which forms part of the die carrier 20. The die 21 and the support ring 22 are held at the end of the block receiver in such a way that their mutual position as shown in FIG. 1 not changed during the extrusion process.

Ein gelochter Block 23 wird in die Bohrung 16 der Innenbüchse 13 eingeführt, wobei beispielsweise eine (nicht dargestellte) Glaspulverscheibe als Schmiermittel zwischen dem inneren Ende des gelochten Blockes 23 und der Düse 21 angeordnet ist. Bei einem üblichen Strangpreßvorgang wird die äußere Oberfläche 24 des Blockes ebenso wie dessen innere Bohrung 25 von dem Schmiermittel überzogen, so daß damit das Strangpres-A perforated block 23 is inserted into the bore 16 of the inner sleeve 13, for example one Glass powder disk (not shown) as a lubricant between the inner end of the perforated block 23 and the nozzle 21 is arranged. In a conventional extrusion process, the outer surface 24 of the Block as well as its inner bore 25 covered by the lubricant, so that the extrusion

sen eines Rohres 26 durch die Matrize 21 ermöglicht wird.sen of a tube 26 through the die 21 is made possible.

Der Block wird unter dem Druck verformt, der auf das Ende des Blockes mit Hilfe eines Stempels 27 ausgeübt wird, der eine Preßscheibe 28 in direkter Beruhrung mit dem Block 23 aufweist.The block is deformed under the pressure exerted on the end of the block by means of a punch 27 which has a press disk 28 in direct contact with the block 23.

Gemäß der Darstellung sind der Stempel 27 und die Preßscheibe 28 mit einer zentralen Bohrung 30 versehen, die einen Dorn 3t aufnimmt, der in die zentrale Bohrung 25 des Blockes und in die Matrize 21 eingeführt wird, bevor der Druck auf den Block aufgebracht wird. Bei der Einleitung des Druckes über die Preßscheibe 28 auf die Strangpresse wird der Block 23 durch die Matrize 21 ausgepreßt.According to the illustration, the punch 27 and the press disk 28 are provided with a central bore 30, which receives a mandrel 3t which is inserted into the central bore 25 of the block and into the die 21 before pressure is applied to the block. When the pressure is introduced via the press disk 28 on the extruder, the block 23 is pressed through the die 21.

Bei normalem Betrieb einer Strangpresse bleibt nach Beendigung des Strangpreßvorganges ein Metallrest an der Matrize 21 übrig, der entfernt werden muß, bevor die Presse für den nächsten Arbeitsgang zur Verfügung steht. Diese Maßnahme sowie das Reinigen der Bohrung der Innenbüchse 13 und die Vorbereitung der Presse für den nächsten Arbeitszyklus sind so koordiniert, daß pro Stunde mehr als 100 Blöcke stranggepreßt werden können. Bei einer derartigen Arbeitsgeschwindigkeit ist es dringend erforderlich, daß der Blockaufnehmer 10 mit seiner Zwischenbüchse 12 und der Innenbüchse 13 auf einer günstigen Temperatur gehalten werden können, so daß dem Metall möglichst keine Wärmeschäden zugefügt werden, wobei die Temperatur des Metalls nicht zu niedrig sein darf, um keine nachteiligen Einflüsse auf den Strangpreßvorgang auszuüben. During normal operation of an extrusion press, a metal residue remains after the extrusion process has ended left on the die 21, which must be removed before the press is available for the next operation stands. This measure as well as cleaning the bore of the inner sleeve 13 and the preparation of the Presses for the next work cycle are coordinated so that more than 100 blocks are extruded per hour can be. At such a speed of operation, it is imperative that the Block receiver 10 with its intermediate sleeve 12 and the inner sleeve 13 is kept at a favorable temperature can be, so that the metal as possible no thermal damage are inflicted, whereby the temperature of the metal must not be too low in order not to have any adverse effects on the extrusion process.

Der Blockaufnehmer 10 ist mit ringförmig angeordneten und axial versetzten Kühlkanälen 32 versehen, welche in die Innenfläche 11 des Aufnehmerblocks 10 in Form von Ringnuten eingearbeitet sein können. Die Kühlkanäle 32 liegen in axial versetzten Ebenen, die zueinander parallel und im wesentlichen senkrecht zu der Achse der Bohrung 16 liegen. Gemäß F i g. 2 ist jeder der Kühlkanäle 32 mit einer im wesentlichen radialen Einlaßbohrung 33 oder 34 versehen; die Einlaßbohrung 33 endet in dem Einlaßsammeikanal 35, und die Einlaßbohrung 34 mündet in den Einlaßsammelkanal 36, um den Zutritt des Kühlmittels in die entsprechenden Kühlkanäle zu ermöglichen. Die Kühlkanäle sind weiterhin mit radialen Auslaßbohrungen 37 und 38 zu den Auslaßsammeikanälen 40 bzw. 41 versehen. Die Einlaß- und die Auslaßsammeikanäle für jeden Kühlkanal 32 liegen verhältnismäßig eng beieinander, und jeder Kühlkanal erstreckt sich über einen Winkel von etwa 320° rund um die Innenfläche 11 des Blockaufnehmers 10.The block pick-up 10 is provided with annularly arranged and axially offset cooling channels 32, which can be incorporated into the inner surface 11 of the pick-up block 10 in the form of annular grooves. the Cooling channels 32 lie in axially offset planes which are parallel to one another and essentially perpendicular to one another the axis of the bore 16 lie. According to FIG. 2 is each of the cooling channels 32 with a substantially radial one Inlet bore 33 or 34 provided; the inlet bore 33 ends in the inlet collecting channel 35, and the inlet bore 34 opens into the inlet manifold 36 to allow the coolant to enter the corresponding Allow cooling channels. The cooling channels continue to have radial outlet bores 37 and 38 to the outlet collecting ducts 40 and 41, respectively. The inlet and outlet collection channels for each cooling channel 32 are relatively close together, and each cooling channel extends over an angle of about 320 ° around the inner surface 11 of the block receiver 10.

Jeder der Einlaßsammeikanäle 35 und 36 sowie der Auslaßsammeikanäle 37 und 38 liegt im wesentlichen parallel zur Achse der Bohrung 16 der Innenbüchse 13 in der ringförmigen Wand des Blockaufnehmers. Der Anschluß der Einlaßsammeikanäle 35 und 36 kann mit Hilfe von radialen Einlaßbohrungen 42 erfolgen, während jede der Auslaßbohrungen 37 und 38 mit einer (nicht dargestellten) Auslaßbohrung versehen sein kann, die ebenfalls radial in bezug auf die Achse der Innenbüchse 13 angeordnet ist.Each of the inlet collection channels 35 and 36 and the outlet collection channels 37 and 38 are substantially located parallel to the axis of the bore 16 of the inner sleeve 13 in the annular wall of the block receiver. Of the Connection of the inlet collection channels 35 and 36 can be done with the aid of radial inlet bores 42, while each of the outlet bores 37 and 38 may be provided with an outlet bore (not shown) can, which is also arranged radially with respect to the axis of the inner sleeve 13.

Gemäß F i g. 1 und 2 sind die Kühlkanäle 32 abwechselnd an einen Einlaßsammelkanal und einen Auslaßsammelkanal angeschlossen. Dadurch strömt das Kühlmittel vom Einlaßsammelkanal 35 durch die Einlaßbohrung 33 in jeden zweiten Kühlkanal 32 und von dort weiter im Uhrzeigersinn um das Äußere der Zwischenbüchse 12 herum durch die Auslaßbohrung 37 in den Auslaßsammeikanal 40. Durch die zwischengeschalteten Kühlkanäle fließt ein ähnlicher Flüssigkeitsstrom, jedoch mit entgegengesetzter Strömungsrichtung, d. h., von dem Einlaßsammelkanal 36 durch die Einlaßbohrung 34 in die Kühlkanäle 32, dann gegen den Uhrzeigersinn zur Auslaßbohrung 38 und von dort in den Auslaßsammeikanal 41. Bei dieser Anordnung überlappt der Kühleffekt des jeweils anderen Kanals den Abstand zwischen der Einlaß- und der Auslaßbohrung des angrenzenden Kanals.According to FIG. 1 and 2, the cooling channels 32 are alternately connected to an inlet manifold and an outlet manifold connected. As a result, the coolant flows from the inlet manifold 35 through the inlet bore 33 in every second cooling channel 32 and from there further clockwise around the outside of the intermediate sleeve 12 around through the outlet hole 37 in the Auslaßsammekanal 40. By the intermediate A similar flow of liquid flows through cooling channels, but in the opposite direction of flow, i. H., from the inlet manifold 36 through the inlet bore 34 into the cooling channels 32, then counterclockwise to the outlet bore 38 and from there into the outlet collecting duct 41. In this arrangement, it overlaps the cooling effect of the other channel determines the distance between the inlet and outlet bores of the adjacent canal.

Gemäß der Darstellung verringert sich der Abstand der Ebenen, in denen die einzelnen Kühlkanäle angeordnet sind, vom offenen Ende zur Matrize 21 des Blockaufnehmers 10 hin. Der Abstand der einzelnen Kühlkanäle voneinander kann jedoch auch über die gesamte Länge des Blockaufnehmers 10 gleich sein oder kann sich in Richtung auf das offene Ende des Blockaufnehmers 10 hin vermindern. Wenn ein Dorn zum Durchbohren der Blöcke verwendet wird, so kann der axiale Abstand zwischen den einzelnen Kühlkanälen in der Regel gleich sein. Diese Abstände sind jedoch weitgehend von der Konstruktion des Blockaufnehmers abhängig. According to the illustration, the distance between the levels in which the individual cooling channels are arranged is reduced are, from the open end to the die 21 of the block receiver 10. The distance of each Cooling channels from one another can, however, also be the same or over the entire length of the block receiver 10 can decrease in the direction of the open end of the block receiver 10. When a thorn to the Drilling through the blocks is used so the axial distance between the individual cooling channels in generally be the same. However, these distances are largely dependent on the construction of the block receiver.

Gemäß F i g. 1 ist ein Thermoelement 44 in die Wand des Büchsenhalters 12 durch eine öffnung 45 eingeführt, die bis zur Mitte des Büchsenhalters 12 hineinragt. Ein bewehrtes Anschlußkabel 46 ist in einer Nut entlang einer Stirnfläche des Blockaufnehmers 10 radial nach außen geführt. Diese Nut ist zweckmäßigerweise mit einer Metallplatte 47 abgedeckt, die an der Stirnfläche des Blockaufnehmers 10 befestigt ist und das Kabel gegen Beschädigung schützt.According to FIG. 1, a thermocouple 44 is inserted into the wall of the sleeve holder 12 through an opening 45, which protrudes to the middle of the barrel holder 12. An armored connection cable 46 is in a groove guided radially outward along an end face of the block receiver 10. This groove is useful covered with a metal plate 47 which is attached to the end face of the block receiver 10 and protects the cable against damage.

In der Regel ist ein kontinuierlicher Kühlmitteldurchfluß durch die Kühlkanäle nicht notwendig. Die Pumpe 43 wird daher in Abhängigkeit von der Temperaturanzeige des Thermoelementes 44 geregelt, wobei sich die Leistung der Pumpe zwischen zwei Arbeitspunkten bewegt, nämlich zwischen einer maximal zulässigen Wandtemperatur und dem Zustand, bei dem kein Durchfluß vorhanden ist, wenn die Pumpe bei niedriger Wandtemperatur abgeschaltet ist. Diese Arbeitsbedingungen der Pumpe können entweder automatisch oder von Hand eingestellt werden, und zwar auf Grund der Temperaturanzeige des Thermoelementes 44.As a rule, a continuous flow of coolant through the cooling channels is not necessary. The pump 43 is therefore regulated as a function of the temperature display of the thermocouple 44, the Power of the pump moved between two working points, namely between a maximum permissible Wall temperature and the state where there is no flow when the pump is at lower Wall temperature is switched off. These working conditions of the pump can either be automatic or can be set manually based on the temperature display of the thermocouple 44.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Block pick-up for metal extrusion press with arranged in the bore of the pick-up housing Intermediate and inner sleeve, in which cooling channels are arranged in the inner wall of the transducer housing are those in several, substantially perpendicular to the axis of the bore planes and arranged at substantially regular intervals from the wall of the bore and are connected in groups to an external coolant circuit, characterized in that that each of the axially one behind the other cooling channels (32) with a radially arranged inlet (33, 34) and outlet bores (37, 38) offset at an angle thereto alternate in opposite one another Inlet (35 and 36) and outlet collecting ducts (40 and 41) of the block receiver (10) open and that the coolant the respective successive cooling channels (32) in the opposite direction flows through.

2. Block pick-up according to claim 1, characterized in that the axial distances between remove the cooling channels (32) towards the die (21).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet and outlet channels (35, 40 or 36, 41) of a group of cooling channels (32) are diametrically opposed to those of the other group.