DE1806030C3 - Presse für hydrostatisches Strangpressen - Google Patents

Description

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Presse der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß für die 50 Erzeugung der Druckkraft ein oder mehrere Hilfszy-

Die Erfindung betrifft eine Presse für hydrostat!- linder mit Kolben angeordnet sind, die auf die drucksches Strangpressen mit einem Aufnehmer für das stempelseitige Stirnplalte eine vom Druck im Auf-Druckmittel und den Rohling und mit einem in die nehmer abhängige Kraft ausüben. Der oder die Hilfs-Aufnehmerbohrung einschiebbaren, vom Hauptpreß- zylinder ist bzw. sind vorzugsweise im Kolben des zylinder angetriebenen Druckstempel, bei der der 55 Betätigungszylinders angeordnet. Dadurch wird eine Aufnehmer aus einem mit einem vorgespannten sehr raumsparende und im Aufwind sparsame An-Bandmantc! umwickelten massiven Zylinder besteht, Ordnung erreicht. Nach der Erfindung können der der an den beiden Stirnenden Dichtungen für die oder die Kolben der Hilfszyünder über Druckstangen Matrize und den Druckstcmpcl aufweist, die mittels mit einem Ring verbunden sein, der eine Kraft auf an den Stirnenden mit Druckkraft anliegenden Stirn- 60 den nahe dem Druckstempel liegenden Teil der platten axial gehalten sind. Stirnplatte ausübt. Durch diese Anordnung wird er-

Bei dem sehr hohen Druck, der bei hydrostat!- reicht, daß durch den Ring die Kraft von den Druckschem Strangpressen erforderlich ist, gewöhnlich stangen gleichmäßig über den Umfang verteilt und zwischen 10 und 30 kbar, werden die Beanspruchun- möglichst nahe am inneren Durchmesser der Slirngen im Hochdruckzylinder sehr groß. Dieser besteht 65 platten aufgebracht wird. Die Hilfszylinderkolbcn deshalb gewöhnlich aus einem massiven Zylinder, können auch als ein einziger ringförmiger Kolben der von einem Bandmamtel umgeben und mit Stirn- ausgebildet sein, wodurch ebenfalls eine über den platten versehen ist, die von außerhalb des Band- Umfang gleichmäßige Verteilung der Anpreßkraft er-

reicht wird. Die Kraft kann vom Druck in der Druckkammer abhängig gemacht werden, indem man die Hubzylinder mit dem Hauptzylinder kommunizieren läßt. In einer Ausführung der Erfindung kommunizieren die Zylinder über ein äußeres Leitungs- und Ventilsystem miteinander, was keinen oder einen nur unbedeutenden Druckverlust ergibt, wenn das Druckmittel zu den Hilfszylindern strömt, und einen festen oder leicht einstellbaren Druckverlust, wenn das Druckmittel aus den Hilfszylindern strömt. Hauptbetätigungszylinder und Hilfszyhnder können auch durch Leitungs- und Ventilsysteme miteinander kommunizieren, die innerhalb des Kolbens des Hauptbetätigungszylinders angeordnet sind.

Die Erfindung bedeutet, daß die Stirnplatten nicht die auf die Dichtungen wirkende Kraft zu den Zugbolzen an der äußeren Peripherie des Hochdruckzylinders zu übertragen brauchen und somit keinen Biegebeanspruchungen ausgesetzt sind. Sie brauchen somit nur so ausgeführt zu werden, daß sie die Endflächen schützen und einen etwaigen Bandmuntcl zusammenhalten. Die Stirnplatten brauchen auch nicht mit einer der Dichtungskraft entsprechenden Kraft vorgespannt zu wenden, damit das Entstehen eines Spaltes zwischen den Zylinderflächen und den Stirnflächen verhindert wird. Der Anlagedruck am Zylinder kann dadurch so niedrig gehalten werden, daß ein Gleiten zwischen Zylinder, Stirnflache und Stirnplatten erhalten werden kann, ohne daß ein Pressen der Gleitflächen entsteht. Dadurch, daß der Dichtungshalter ständig von einer dem Druck in der Hochdruckkammer angepaßten Kraft beeinflußt wird, entfällt jede Gefahr, daß die Kraft, die die Dichtungen um den Kolben und die Matrize beeinfluß:, die .Stirnplatten durchbiegt und sich ein Spc't zwischen den Stirnflächen des Zylinders und den Stirnplatten bildet, in dem die Dichtungen eingepreßt und so beschädigt werden können, daß ihre Lebensdauer herabgesetzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt

Fig. 1 mit Ausnahme des eigentlichen Pressengestelles die wesentlichen Teile einer Presse für hydrostatisches Strangpressen,

Fig. 2 eine Einzelheit des oberen Teils des Hochdruckzylinders der Presse und den Teil des Dichtungshalters, der am Zylinder anliegt, und

F i g. 3 im Diagramm den Zusammenhang zwischen Halterdruck und der auf die Dichtung wirkenden Ki aft, wobei längs der Abszisse der Druck P₁ ^;~n Hochdruckzylinder und längs der Ordinate die W die Dichtung ausgeübte Kraft /', und die entgegengerichtete auf den Dichtungshalter ausgeübte Kraft P₂ angegeben ist. In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Pressentisch und 2 den Hauptpreßz.ylinder in einer Presse, deren Gestell im übrigen nicht dargestellt ist. Im Zylinder 2 läuft ein Kolben 3, acr nach An eines Differentialkolbcns ausgebildet ist und mit seinem ringförmigen Ansatz einen Deckel 4 durchsetzt und an seinem freien Ende einen Druckstcmpel 5 trägt. Die Räume 6 und 7 zu beiden Seiten des Kolbens stehen über Leitungen 8 bzw. 9 in Verbindung mit einem Ventil 10, das wiederum durch die Leitungen 11 bzw. 12 in Verbindung mit einer nicht gezeigten Druckmittclquelle bzw. einem Druckmittelbehälter steht. Im Kolben 3 sind mehrere Hilfszylindcr 13 angeordnet, in denen Kolben 14 laufen. Diese sind durch Druckstangen IS mit einem Ring 16 verbunden. Die Druckstangen 15 passleren die Deckel 17 im Kolben 3. Die Räume 18 oberhalb der Kolben 14 sind miteinander durch Kanäle 19 verbunden. Die Räume 20 unter den Kolben 14 sind miteinander durch Kanäle 21 verbunden. Die Räume 18 stehen durch Leitungen 22, das Druckreduzierventil 23, das parallel mit diesem geschaltete Rückschlagventil 24 und die Leitung 34 in Verbindung mit dem Ventil 10 und in der mittleren und oberen Lage des Ventils 10 über dieses in Verbindung mit dem Raum 6.

Der gezeigte Hochdruckzylinder 25 besteht aus einem innen und außen glatten, massiven Zylinder 26, der von einem vorgespannten Bandmantel 27 und zwei Stirnplatten 28 umgeben ist, die von mehreren Bolzen 29 zusammengehalten sind. Im Zylinder 26 und in unmittelbarer Nähe seiner Stirnflächen sind Hochdruckdichtungen 30 angeordnet, die von einer Distanzhülse 31 und den als Halter benutzten Stirnplatten in ihrer richtigen Lage fixiert werden. 36 (Fig. 2) sind Metallringc mit dreieckigem Querschnitt, an denen die Dichtungen 30 anliegen. Gewöhnlich bestehen die Halter aus in den Stirnplaiten befestigten Ringen, die leicht bei Wecnseln der Dichtungen entfernt werden können. Eine Matrize y und 1 .in Rohling 33 sind im Hochdruckzylinder 25 ι .^esetzt. 35 ist ein an die Leitung 22 angeschlossene! Druckmesser mit eingebautem Kontaktorgan.

Die Arbeitsweise der Presse i.st folgende: Zu Beginn eines Arbeitszyklus befinden sich die Kolben 3 und 14 in ihren obersten Lagen und das Ventil 10 in seiner niedrigsten Lage. Druckmitlei wird den Räumen 18 in den Hilfszylindern 13 von einer nicht gezeigten Druckmitielquellr durch die Leitung 11. das Ventil 10. die Leitung 34. das Ventil 24 und die Leitung 22 zugeführt, wobei die Kolben 14 nach unten gepreßt werden, bis sich der R'ng 16 auf die Stirnplatte 28 oder auf einen hierin eingesetzten Ring aufsetzt, der die Dichtung 30 festhält. Bei dieser Bewegung wird Druckmittel aus dem Raum 20 durch die Leitung9, das Ventil 10 und die Leitung. 12 zu einem nicht gezeigten Behälter verdrängt Wenn die auf den Dichtungshalter ausgeübte Kraft und somit der Druck in den Räumen 18 und der Leitung 22 einen gewissen eingestellten Wert erreicht hat, gibt ein Kontaktorgan im Druckmesser 35 einen Impuls an das Betätigungsgerät des Ventils 10, so daß die in F i g. 1 gezeigte mittlere Lage eingenommen wird. In dieser Vcntillage stehen beide Leitungen 8 und 34 über das Ventil 10 und die Leitung 11 in Verbindung mit der Druckmittclquelle. Dem Raum 6 wird Druckmittel zugeführt, das bestrebt ist. den Kolben 3 nach unten zu führen. Hierbei nimmt das Volumen in den Räumen 18 ab. Da diese Räume nun mit dem Raum 6 über die Leitung 22, das Druckreduzier\entil 23. die Leitung 34, das Ventil 10 und die Leitung 8 in Verbindung stehen, wird ein Druckunterschied erhalten, der von der Einstellung des Druckredu/icrventils 23 abhängt. Die Summe der Flächen der Kolben 14 kann so im Verhältnis zu de« dem Druck im Hochdruckzylinder 25 ausgesetzten Fläche der Dichtung 30 gewählt werden, daß die Haltckraft bei jedem Druck im Zylinder 25 die auf die Dichtung wirkende Kraft mit demselben Wert P₂ und Ρ._Λ übersteigt, wie aus Fig. 3 hervorgeht Dieser Wert ist jedoch abhängig von der Einstellung des Ventils 23. Wenn die Summe der Kolbcnflächen 14 größer gewählt wird, übersteipt die Haltckraft die auf die

Dichtung wirkende Kraft mit einem mit dem Druck im Zylinder 25 steigenden Wert.

Nach abgeschlossenem PreBvorgang wird das Ventil 10 in seine obere Lage geführt. Die Räume 7 und 20 werden nun über das Ventil 10 in Verbindung mit der DruckmiUelquellc und die Räume 6 und 18 mit dem ölbehälter gesetzt, wodurch die Kolben 3 und 14 in ihre oberen Lagen zurückgeführt werden. Wenn dies geschehen ist, ist ein Arbeitszyklus durchgeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 mantels liegenden Bolzen zusammengehalten werden. Patentansnrüche· Die Stirnplatten bilden oft auch die Stütze für Dich- H tungen zwischen dem Zylinder und dem Druckerzeu gungskolben bzw. der Matrize (französische Patent-

1. Presse für hydrostatisches Strangpressen mit 5 schrift I 504264). Da die Beanspruchungen im Zyeinem Aufnehmer für das Druckmittel und den linder sehr groß sind, ist es wichtig, daß der Zylinder Rohling und mit einem in die Aufnebraerboh- innen ganz glatt ist und die Dichtungen so nahe wie rung einschiebbaren, vom Hauptpreßzylinder an- möglich an den Enden des Zylinders angeordnet getriebenen Druckstempel, bei der der Aufneh- sind, damit die Beanspruchungen des Zylinders mögmer aus einem mit einem vorgespannten Band- ίο liehst gleichmäßig werden. Die Dichtungen werden gemantel umwickelten massiven Zylinder besteht. wohnlich von den Stirnplatten und einer im Zylinder der an den beiden Stirnenden Dichtungen für die eingelegten Distanzhülse axial im Verhältnis zum Zy-Matrize und den Druckstempel aufweist, die mit- linder fixiert. In der Ecke zwischen dem Zylinder tels an den Stirnendes mit Druckkraft anliegen- und den Stirnplatten und zwischen diesen und der den Stirnplatten axial gehalten sind, dadurch 15 Matrize bzw. dem Druckerzeugungskolben sind gegekennzeichnet, daß für die Erzeugung wohnlich im Querschnitt dreieckige Metallringe einder Druckkraft ein oder mehrere Hilfszylinder gelegt. Die Stirnplatten werden wie erwähnt von BoI-(13) mit Kolben (14) angeordnet sind, die auf die zen zusammengehalten, die in der Regel ganz außerdrockslempelseitige Stirnplatte (28) eine vom halb des Zylindermantels angeordnet j.i.J, Jamit für Druck im Aufnehmer abhängige Kraft ausüben. 20 den Zylinder eine höchstmögliche Festigkeit erhalten

2. Presse n^ch Anspruch 1, dadurch gekenn- wird.

zeichnet, daß der oder die Kolben (14) der Hilfs- Bei den hohen Drücken, die bei hydrostatischen

zylinder (13) über Druckstangen (15) mit einem Strangpressen verwendet werden, werden Dichtungen Ring (16) verbunden sind, der eine Kraft auf den auch durch kleine Spalte herausgepreßt. Es ist desnahe dem Druckstempel (5) liegenden Teil der 25 halb wichtig, daß die durch den Druck in der Druck-Stirnplatte (28) ausübt. kammer auf die Dichtungen um den Kolben und die

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Matrize wirkende i.\raft keinen Spalt zwischen dem zeichnet, daß der oder die Hilfszylinder (13) in- Zylinder und den Stirnplatten bildet. Man hat desnerhalb des Kolbens (3) des Hauptpreßzylinders halb den Bolzen, die die Stirnplatten zusammenhal-(2) angeordnet sind. 30 ten, eine Vorspannung gegeben, so daß die Anlage-

4. Presse n~jh Anspruch 2, dadurch gekenn- kraft am Zylinder die axiale Kraft übersteigt, die die zeichnet, daß der Hilfszyiinder (13) ringförmig Flüssigkeit in der Druckkammer maximal auf die ist. Dichtungen ausüben kann. Dadurch wird aber die

5. Presse nach einem der A isprüche 1 bis 4, Reibung zwischen den Zylinderenden und Stimplatdi. "lurch gekennzeichnet, daß der Hauptpreßzy- 35 ten groß, wenn der Durchmesser des Zylinders auf linder (2) und der oder die Hilfszylinder (13) Grund von Druckänderungen zu- oder abnimmt, druckseitig über ein in Strömungsrichtung zum Oberflächenschäden treten hierdurch auf, die wegen Hauptpreßzyünder (2) schließendes Rückschlag- ihrer Kerbwirkung eine Bruchgefahr bedeuten,
ventil (24) und ein in gleicher Richtung öffnendes Der Erfindung l^:cgt die Autgabe zugrunde, eine Druckreduzierventil (23) verbunden sind. 40 Presse der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei

der ein Abheben der Stirnpiatten von dem massiven Hochdruckzylinder durch den im Hochdruckzylinder wirkenden Druck vermieden wird, ohne daß ständig die Stirnplatten mit einer starken Kraft bzw. Vor-45 spannung gegen den Zylinder gedrückt werden müssen.