DE1814392A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Heissstrangpressen von Metallen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Heissstrangpressen von MetallenInfo
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Description
PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER
5 KOtN-LINDENTHAL PETER-KINTGEN-STRASSE 2
18H392
Köln, den 3. Dezember 1968 Sl/pζ / 258
Compagnie du Filage des Metaux et des Joints Curty (CEFILAC),
^o avenue de Messine, Paris 8e / Frankreich
Beim Heißstrangpressen von Metallen und Metallegierungen, insbesondere von Stählen und anderen schwierig verformbaren
Legierungen, ist es erforderlich, daß in den verwendeten Pressen der den Pressdruck ausübende Stempel, der Pressbehälter
und die Pressmatrize vollständig koaxial ausgerichtet sind und bleiben. Diese Notwendigkeit ist besonders beim
Strangpressen von Hohlprofilen und vor allem von dünnwandigen Rohren zwingend, deren Stärke nur geringe Schwankungen
aufweisen darf. Bei Pressen mit einem einzigen Pressbehältei;
der im allgemeinen lediglich längs seiner Achse beweglich ist, verwirklicht man diese koaxiale Stellung, indem man die
Lage der Achse des Press-Stempels am Gehäuse der Presse genau markiert und diese Markierung am Gehäuse beachtet,
wenn man die Achse der Pressmatrize und des Pressbehälters mit Hilfe von Leitschienen einstellt.
Ein derartiges Verfahren, bei dem die Gesamtheit der Teile einer starken und wechselnden Kräften ausgesetzten Vorrichtung
beteiligt ist, ist kompliziert und schwierig durohzu-
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führen.
Bei Pressen mit mehreren Preßbehältern vollführen diese Bewegungen
(geradlinige oder Drehbewegungen) senkrecht zur Preßachse. Die genaue Einstellung der Arbeitslage·des Preßbehälters
ist in diesem Fall besonders Schwierig, vor allem wegen der thermischen Ausdehnung der Transportorgane des
Behälters.
Bei den meisten Pressen sind die Preßmatrizen auf beweglichen Vorrichtungen montiert (Führungsbacken oder -kolben),
die nur mit Hilfe von komplizierten und wiederholten Einstellungen eine genaue Zentrierung gestatten.
Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile vermieden und es wird eine genaue und bleibende Ausrichtung der Preßwerkzeuge
erzielt, ohne daß die feststehenden und voluminösen Teile der Presse daran beteiligt sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Strangpressen von Metallen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
einen koaxial längs der Außenfläche eines Preßstempels beweglichen, den Preßstempel zu einem überwiegenden Teil
einhüllenden Mantel so über einen Preßbehälter schiebt, daß an der Innenseite des Mantels und der Außenseite des Preßbehälters
angebrachte, zusammenwirkende Elemente ineinander eingreifen, bis der Mantel den Behälter völlig umfasst,
dann den Mantel und den Behälter gleichzeitig in Richtung einer Preßmatrize verschiebt, den Preßbehälter am Ende
der Presse festklemmt und dann den Preßdruck auf den
Stempel ausübt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Heißstrangpressen von
Metallen ist gekennzeichnet durch einen koaxial längs der Außenfläche eines Preßstempels 9 beweglichen, den Preß-
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stempel zu einem überwiegenden Teil einhüllenden Mantel 11, durch an der Innenseite des Mantels und der Außenseite
eines Preßbehälters 1 angebrachte, zusammenwirkende Elemente und aufeinander abgestimmte Schrägflächen 7 des Preßbehälters
und 3 eines Matrizenhalters 5·
Die erfindungsgemäßen Pressen enthalten einen Preßstempel, längs dessen Achse sich beim Verpressen von Hohlprofilen
ein Dorn bewegt und um diesen Preßstempel, einen Mantel, der den größten Teil des Preßstempels umhüllt und in einer
Führung koaxial an der Außenfläche des Preßstempels entlang gleiten kann. Dieser Mantel kann sich danach mittels eines
konischen Kontakts an den Preßbehälter anlegen, mit Hilfe von am Mantel und ' am Preßbehälter angebrachten, zusammenwirkenden
Elementen, die unabhängig von der Temperatur des Preßbehälters eine genau koaxiale Lage dieser Teile gewährleisten,
längs dieses Preßbehälters gleiten.und schließlich den Preßbehälter am oberen Teil der Presse festklemmen.
Teil der erfindungsgemäßen Presse ist weiterhin ein Preßbehälter,
der sich einerseits unter der Gleitwirkung des Mantels in einer Richtung senkrecht zur Preßachse leicht
gegen den Auflageblock verschieben läßt und der andererseits mittels eines konischen Kontakts mit dem Halter der Preßmatrize
und der Preßmatrize zusammen-wirken kann. Die aus Matrizenhalter und Preßmatrize bestehende Anordnung kann
sich durch Wechselwirkung mit dem Preßbehälter leicht in einer Richtung senkrecht zur Preßachse verschieben.
Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen Pressen an sich
bekannte Mittel auf, die es gestatten, die beschriebenen Bewegungen durchzuführen.
Die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Presse soll an Hand
eines Beispiels beschrieben werden, das Gegenstand der beige-
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fügten Zeichnungen ist. Es ist ersichtlich, daß infolge der Bewegung des Mantels die Preßmatrize, der Preßbehälter und
der Preßstempel im Verhältnis zueinander in einer genau koaxialen Lage festgelegt sind. Die Koaxialität des Dorns
mit dem Preßstempel wird auf bekannte Weise verwirklicht.
Im allgemeinen umhüllt der Mantel den Preßstempel mit Ausnahme des Teils, der auf den Auflageblock des Preßbehälters
auftrifft, wenn der Mantel längs des Behälters gleitet.
Nach einer zusätzlichen, bevorzugten, jedoch nicht zwingenden Ausführungsform bestehen die zusammenwirkenden Teile des
Mantels und des Behälters einerseits aus beispielsweise drei in einer Entfernung von 12o° voneinander angebrachten Führungsschienen,
die auf der Innenfläche des Mantels vorspringe und genau parallel zur Achse des Stempels verlaufen und
andererseits aus der gleichen Anzahl von zur Achse parallelen Einschnitten im Preßbehälter, in welche die Führungsschienen
des Mantels eingreifen. Eine solche Anordnung gewährleistet unabhängig von der Temperatur des Behälters eine genaue Zentrierung.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend in
beispielhafter Weise anhand der Figuren eine Presse zum Strangpressen von Hohlprofilen beschrieben, die mit bestimmten
bevorzugten Einrichtungen versehen ist.
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt der Vorrichtung längs der Achse der Presse in einer Stufe des Verfahrens#in der der
beschickte Behälter nahe an die Presse herangeführt ist. In dieserverfahrensstufe ist es nicht zwingend, daß die
Matrize,der Behälter und der Stempel koaxial zueinander angeordnet
sind.
Die Fig. 2 zeigt den gleichen Axialschnitt unmittelbar nach
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Beginn des Strangpressens.
Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt, der Vorrichtung an der
Stelle III-III der Fig. 1.
Die Fig. 1 und 2 stellen einen Schnitt in der Linie I-I der
Fig. 3 dar. In allen drei Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Pressbehälter 1 ist mit seinem Auflageblock: 2 verbunden,
der bewirkt, daß für die Umhüllung des Behälters über etwa 24o° die Form eines Drehzylinders verbleibt. Er ist gegebenenfalls
mit weiteren Behältern verbunden, die abwechselnd die Arbeitsposition einnehmen können. Der vorher durchbohrte
heiße Block ist mit 3 und die Preßscheibe mit k bezeichnet.
Die gesamte Anordnung aus Preßmatrize und Matrizenhalter 5 steht in Berührung mit einem Stützblock 6, der mit dem
Stützbalken der Presse verbunden ist. Durch an sich bekannte Mittel wird es ermöglicht, daß diese Anordnung leichte Bewegungen
senkrecht zur Preßachse durchführen kann. Die Anordnung aus Matrize und Matrizenhalter kann daher in eine
genau koaxiale Stellung zum Behälter 1 gebracht werden, wenn die konische Abschrägung 7 an dessen Ende die konische Außenfläche
8 des Matrizenhalters umfasst.
Der Stempel 9 ist beispielsweise mit einem nicht gezeigten
hydraulischen Preßkolben verbunden, der die Achse des Strangpressens oder des Betriebs der Presse festlegt. Dieser
Stempel ist durchbohrt, um einen Weg für den Dorn Io zu schaffen. Er ist mit einem sehr geringen Spiel von einem
Mantel 11 umhüllt, der längs des Stempels gleiten kann und dabei streng koaxial zu diesem bleibt. Der vordere Teil 12
des Mantels kann den Behälter 1 mit einem Spiel umhüllen, das für die Ausdehnungen des Behälters erforderlich ist,
wobei der Auflageblock 2 in die im Mantel vorgesehen-e Ausnehmung 12- eingreift. Die Innenseite des vorderen Teils 12
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trägt drei langgestreckte Leitschienen 13* 13L>
13"* voneinander 12o° entfernt sind und in LMngsrillen 14, l4f,
14" gleiten können, die auf der Außenfläche der Umkleidung des Behälters 1 vorgesehen sind. Wenn diese Gleitbewegung
realisiert wird, ist der Behälter 1 in einer genau koaxialen Lage zum Mantel 11 und demnach auch zum Stempel 9* unabhängig
von der mittleren Temperatur des Behälters 1. Der Vorderteil 15 jeder Gleitschiene 13 und der hintere Teil 16
jeder Rille 14 ist in radialer und tangentlaler Richtung so abgeschrägt, daß das Festlegen des Behälters zu Beginn der
Bewegung des Mantels 11 erleichtert wird. Der hintere Teil des Mantels 11 besitzt eine Vorderkante 17, die sich gegen
die Eingangsfläche des Behälters legen kann und die es ermöglicht, diesen mit Hilfe des Matrizenhalters 5 und des Auflageblocks
6 festzuklemmen.
Die Pig. 2 zeigt die gleichen Elemente zu Beginn des Strangpressvorgangs.
Die Matrize, der Behälter, der Stempel und der Dorn sind genau koaxial angeordnet und befinden sich in
der Stellung zu Beginn des Strangpressens. Der Stempel hat damit begonnen, den Preßdruck zu übertragen und man sieht
bei 2o das gewünschte Profil austreten.
Die Arbeitsweise der so dargestellten Presse kann anhand eines Beispiels folgendermaßen beschrieben werden:
Der Behälter 1, .der einen Block 3, eine Preßscheibe 4 und
Schmiermittel aufweist, wird mit Hilfe seines beweglichen Auflageblocks 2 in die Lage der Achse der Presse herangeführt.
Das gleiche erfolgt mit der Matrize.
Man bewegt den Mantel 11 so vorwärts, daß die Endteile, wie 15 und 16 der zusammenwirkenden Elemente 13-14, 13'-l4!,
13n-l4ft ineinander eingreifen, wodurch eine leichte Verschiebung
des Behälters in einer Ebene senkrecht zur Achse bewirkt wird, ausgenommen in dem sehr seltenen Fall, daß be-
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reits eine genau koaxiale Lage des Stempels und des Behälters verwirklicht ist. An sich bekannte und nicht dargestellte
Mittel gestatten, daß der Behälter 1 unter der Einwirkung des Mantels diese leichten Verschiebungen durchführt. Wenn
der vordere Teil 12 des Mantels den Behälter 1 vollständig umfasst hat, liegt dieser genau koaxial zum Stempel.
Man bewegt dann gleichzeitig den Mantel 12 und den Behälter 1 in Richtung der Anordnung Matrize - Matrizenhalter 5. Das
Zusammenwirken der Flächen 7 und 8 bewirkt, daß sich die Matrize geringfügig in einer senkrecht zur Achse stehenden
Ebene verschiebt. Diese geringe Verschiebung wird mit Hilfe nicht gezeigter an sich bekannter Mittel verwirklicht.
Man erhält die auf den Mantel 11 ausgeübte Kraft aufrecht und klemmt dadurch den Behälter am oberen Ende der Presse
fest. Dann bewirkt man die Vorwärtsbewegung des Dorns Io und übt auf den Stempel "9'den Preßdruck aus.
Es ist ersichtlich, daß durch die automatisch gewährleistete koaxiale Lage der verschiedenen Elemente das erhaltene Hohlprofil
genau zentriert ist und die Presse keinen seitlichen Kraftwirkungen ausgesetzt ist, die der gleichmäßigen Herstellung
eines zentrierten Hohlprofils schaden.
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Claims (1)
1. Verfahren zürn Strangpressen von Metallen, dadurch gekennzeichnet,
daß man einen koaxial längs der Außenfläche eines Preßstempels beweglichen, den Preßstempel
zu einem überwiegenden Teil einhüllenden Mantel so über
einen Pressbehälter schiebt, daß an der Innenseite des Mantels und der Außenseite des Pressbehälters angebrachte,
zusammenwirkende Elemente ineinander eingreifen, bis der Mantel den Behälter völlig umfasst, dann
den Mantel und den Behälter gleichzeitig in Richtung einer Pressmatrize verschiebt, den Pressbehälter am
Ende der Presse festklemmt und dann den Pressdruck auf den Stempel ausübt.
( 2.] Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
— Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen koaxial längs der Außenfläche eines Preßstempels 9 beweglichen, den
Preßstempel zu einem überwiegenden Teil einhüllenden Mantel 11, durch an der Innenseite des Mantels und der
Außenseite eines Pr essbehält er sJL angebrachte, zusammenwirkende
Elemente und aufeinander abgestimmte Schrägflächen 7 des Pressbehälters und 8 eines Matrizenhalters
5·
J. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zusammenwirkenden Elemente des Mantels 11 und des Pressbehälters 1 auf der Innenseite des Mantels
angebrachte, nach innen vorspringende, genau parallel zur Achse des Stempels verlaufende Leitschienen 13 und
auf der Außenseite des Behälters parallel zur Achse des Behälters angebrachte Rinnen 14 sind.
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