DE2156871B2 - Druckstempel für Indirekt-Metallstrangpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckstempel für Indirekt-Metallstrangpresse mit beliebigem, dem Aufnehmerquerschnitt entsprechenden Querschnitt und dem Stempel vorgelagerter Matrize, wobei die Matrize einen oder mehrere Profilgebungsquerschnitte und der Stempelschaft entsprechende, gegenüber den Profilgebungsquerschnitten der Matrize vergrößerte Durchirittsöffnungen aufweist.

Bei derzeit auf dem Markt befindlichen indirekten Strangpressen wird das zu formende Material durch eine Matrize gepreßt, die an einem Ende eines hohlen Schafts befestigt ist. Während des Strangpressens wird der Preßblock in einem Blockaufnehmer auf einer Seite des Preßstempels gehalten. Der Aufnehmer wird dann fortlaufend teleskopartig über den Preßstempel geschoben, und das Material dadurch durch die Matrize gepreßt. Man zieht das indirekte Strangpressen dem direkten Strangpressen manchmal vor, weil im allgemeinen niedrigere Temperaluren und Drücke verwendet werden können. Es gibt jedoch einen wichtigen Nachteil beim indirekten Strangpressen, der die preßbaren Profile, sowohl in Bezug auf die Länge als auch die Querschnittsgröße betrifft.

Selbst wenn man Profile mit kleinem Querschnitt strangpreßt, ist die Länge solcher Profile wegen der Festigkeitsgrenze des Preßstempels begrenzt. Die Länge von herkömmlichen Hohlschäften wird insbesondere durch die Knickfestigkeit, die ihnen innewohnt, begrenzt. Wenn der Schaft zu lang ist, kann selbst eine leichte Biegung unter der Druckbelastung während des Strangpressens ein Brechen oder Zerspringen des Schafts bewirken. Da einem Teil des Schafts bis zur Beendigung des Strangpreßvorganges nichts umgibt, kann eine gefährliche Situation auftreten.

Aus der US-PS 3150 773 ist ein Druck- bzw. Preßstempel bekannt, bei dem die Auslauföffnung hinter dem Formgebungsquerschnitt der Matrize dem austretenden Profil angepaßt ist und nur so groß bemessen ist, daß eine Berührung des Stempelschaftes mit dem auslaufenden Strang unier normalen Bedingungen vermieden wird. Dadurch wird im Vergleich z;u Hohlschäften eine erhöhte Festigkeit erreicht.

Herkömmliche indirekte Preßstempel haben aber außer Längenbegrenzungen auch noch andere Grenzen bei der Herstellung und im Betrieb. Je länger der Schaft, umso schwieriger ist es beispielsweise, eine axiale durchgehende Öffnung maschinell herzustellen. Eis entstehen ebenfalls Schwierigkeiten bei der maschinellen Herstellung von mehr als einer Öffnung, was für das Strangpressen von mehr als einem Profil durch eine einzige Matrize notwendig ist Gelegentlich war man auf außerordentlich teure Methoden angewiesen, um -, das Innere des Schafts für die erforderliche Ausgestaltung zu bearbeiten. Die einheitliche längliche Ausgestaltung des Hohlschaftes macht es auch schwierig, ein »verstopftes Werkzeug« wieder funktionsfähig zu machen. Bei einer solchen Verstopfung ist das gepreßte

IU Material infolge einer Fehlfunktion im Werkzeug eingekeilt

Ferner muß bei herkömmlichen Preßstempeln der Schaft im allgemeinen vor dem Strangpressen erwärmt werden. Das liegt daran, daß die für die Herstellung des Schaftes verwendeten Materialien solche mit der erforderlichen Druck- oder Knickfestigkeit sein müssen.

Dies sind jedoch normalerweise Materialien, die bei Umgebungstemperatur ziemlich spröde sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druck- bzw. Preßstempel einer Indirektstrangpresse so auszugestalten, daß nicht nur die Belastbarkeit und auch Einsatzmöglichkeiten des Preßstempels erweitert werden, sondern auch seine Herstellung wesentlich vereinfacht wird.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelschaft achsensenkrecht in mehrere Stützsegmente (3) unterteilt ist und diese in einer Hülse (4) gehalten sind.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird der

iti hohle Stempelschaft des herkömmlich gebauten Druckstempels bzw. Preßstempels durch eine vielteilige Struktur ersetzt. Die Stützsegmente sind säulenartig auf einer Seite der Matrize angeordnet und werden durch die sie umgebende Hülse an Ort und Stelle gehalten.

Jedes Stützsegment hat eine mit der Öffnung der Matrize fluchtende Öffnung.

Bei dem verbesserten Druck- bzw. Preßstempel werden durch die getrennte Bauart der Stützsegmente Längenbeschränkungen für den Stempelschaft im wesentlichen aufgehoben, und es lassen sich so Strangpreßteile mit beträchtlich längeren Profilen als bisher üblich, herstellen. Auch können die einzelnen Stützsegmente eine geringe axiale Länge haben, und daher lassen sich die Öffnungen dieser Segmente leicht zu einer Form bearbeiten, die dem gewünschten Profil der stranggepreßten Teile und der Form der Matrizenöffnung entsprechen. Dementsprechend sind Strangpreßlinge mit dünneren Querschnittsdiinensionen möglich, da eine Deformation der Matrize während des

so Strangpressens kein Problem mehr darstellt.

Beim erfindungsgemäßen Preßstempel kann die Länge des Schaftes einschließlich der Stützsegmente und der Hülse viel größer sein als die Länge eines herkömmlichen beim indirekten Strangpressen verwendeten Schaftes. So können größere Längen stranggepreßt werden. Gleichzeitig kann der Querschnitt der Profile größer sein als es bei einer herkömmlichen indirekten Strangpresse möglich ist. Die größere Länge und Größe des stranggepreßten Produktes ist möglich wegen der Einbeziehung der getrennten Stützsegmente anstelle der herkömmlichen einstückigen Hohlschaftstruktur, wodurch ein Verbiegen der Anlage unter der Druckbelastung beim Strangpressen vermieden wird. Sollten bei dem Arbeitsvorgang irgendwelche Biegekräfte auftreten, so können sich die Stützsegmente relativ zueinander verschieben, um die richtige Fluchtung zu erreichen; und selbst wenn die Anordnung so belastet wird, daß die Druckfestigkeit eines oder

mehrerer StQtzsegmente nicht ausreicht, wird die sie umgebende Hülse die zerbrochenen Stücke zurückhalten und verhindern, daß sie in die Umgebung gelangen.

Durch die Verwendung von getrennten Stützsegmenten anstelle des herkömmlichen Schaftes i;t die axiale ■> Dimension eines jeden Stützsegmentes relativ kurz. Dies erleichtert wiederum die maschinelle Herstellung der öffnungen durch die Stützsegmente und ermöglicht es, die öffnung durch ein Segment oder alle Segmente einer solchen Ausgestaltung durchzustechen, die im ,0 allgemeinen der Form des zu pressenden Profiles entspricht Dies ist besonders vorteilhaft, um die Matrize gegen Deformation oder Verbiegung zu stützen, um dadurch die Herstellung von Strangpreßprofilen zu ermöglichen, die den Formöffnungs-Dimen- ,5 sionen genau entsprechen. Auch ist es durch Vermeidung der Deformation von Matrizen möglich. Profile mit dünnem Querschnitt mit engen Toleranzen und minimalen Abweichungen im Querschnitt vom Anfang bis zum Ende des Strangpreßvorganges herzustellen. _>o

Bei der Herstellung des Preßstempels ermöglicht die durch die Verwendung von getrennten Stützsegmenten erzielte erhöhte Festigkeit auch die Verwendung eines größeren Bereichs von Materialien bei der Herstellung der Stützsegmente als es bei den herkömmlichen Hohlschäften möglich war. Die Stützsegmente können beispielsweise aus gehärtetem Stahl oder äquivalentem Material hergestellt sein, so daß die Anordnung eher kalt als bei höherer Temperatur in Betrieb genommen werden kann, wie es bei herkömmlichen Konstruktio- :o nen erforderlich ist

Die sich aus der oben beschriebenen besseren Bauart des Preßstempeis ergebenden Vorteile machen es nunmehr möglich, durch das indirekte Verfahren Profile beträchtlicher Länge zu pressen. Diese Preßteile :5 können entweder für sich allein oder gleichzeitig hergestellt werden. Auch läßt sich eine größere Auswahl von Formen und Materialien pressen. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Preßstempels,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der indirekten Strangpresse mit eingesetztem Preßstempel,

F i g. 3 eine Reihe von kreisförmigen Formen, die als Prcßstempel nach Fig. 1 verwendet werden können, und

F i g. 4 zwei rechteckige Formen für einen Preßstempel.

Wie in Fig. 1 ßezeigt, besteht der Preßstempel 1 aus einer Matrize 2, einer Mehrzahl von dahinterliegenden Stützsegmenten 3 und einer Hülse 4. Die Hülse dient zur Aufnahme der einzelnen in seitlichem Eingriff miteinander stehenden Stützsegmente, und an einem Ende 5 der Hülse ist die Matrize 2 befestigt. Der Preßstempel ist in Fig.2 in montiertem Zustand und in einer indirekten Strangpresse befestigt dargestellt. Zur Befestigung ist die Hülse mit seinem von der Matrize abweisenden Ende 7 in einen Halter 6 eingepaßt.

Bei der besonderen Ausführungsform der in F i g. 1 gezeigten Anordnung hat die Matrize zwei Matrizenöff- bo nungen 8 und 9, die sich von der einen zur anderen Seite durch den Stempel erstrecken. Jedes Stützsegment ist ebenfalls mit zwei öffnungen 10 und 11 versehen, die sich zwischen ihren gegenüberliegenden Seiten erstrekken und mit den öffnungen in der Matrize fluchten. Die öffnungen eines jeden Stützsegmentes haben einen größeren Querschnitt als die öffnungen in der Matrize, so daß sie keine formende Funktion übernehmen und nur das durch die Matrizenöffnungen gepreßte Profil aufnehmen.

Um während des Strangpreßvorganges eine gute Unterstützung der Matrize zu schaffen, haben die öffnungen 8 und 9 in dem der Matrize unmittelbar benachbarten Stützsegment im allgemeinen eine den öffnungen in der Matrize entsprechende Form und sind nur wenig größer als die Matrizenöffnungen. Obwohl nur eines der Stützsegmente in dieser Ausführungsform gezeigt ist können einige oder alle restlichen Segmente auch öffnungen dieser Form haben. Auch kann die Ausgestaltung der öffnungen in den Stützsegmenten von Stützsegment zu Stützsegment allmählich vergrößert oder sonstwie geändert werden, um dadurch eine gleichmäßigere Druck- oder Belastungsverteilung auf die Teile der Strangpresse zu bewirken, die den Preßstempel stützt

Die die Stützsegmente umgebende Hülse 4 hält die Stützsegmente und die Matrize an Ort und Stelle. Die Hülse besteht vorteilhafterweise aus bruchfestem Material und hat die zusätzliche Aufgabe, zu verhindern, daß die Stützsegmente im Falle eines Bruchs durch Oberbelastung in die Umgebung geschleudert werden. Auch kann die Hülse so gebaut werden, daß sie einen Teil der mechanischen Last trägt oder auch nicht. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform liegt das Ende 5 der Hülse an der Flanschkante 2' der Matrize an, während das andere Ende 7 am Halter 6 anliegt So fängt die Hülse einen Teil der Druckbelastung beim Strangpressen auf. Ist dies nicht erwünscht, so braucht man nur die Länge der Hülse zu kürzen.

Zusätzlich zu der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform können Preßstempel mit Matrizenöffnungen hergestellt werden, die andere Querschnittsformen haben, als sie in F i g. 3 unter 12,13 und 14 gezeigt sind. Auch kann die äußere Form des Stempels von einer zylindrischen Form verschieden sein. F i g. 4 zeigt Preßstempel 15, 16 mit rechteckigem Querschnittsumriß. Stempel dieser Form eignen sich besonders für das gleichzeitige Strangpressen von mehreren Profilen mit dünnem Querschnitt, wie unter 17 in F i g. 4 gezeigt oder für das Strangpressen eines flachen Profiles 18, bei dem eine Querschnittsdimension das Vielfache einer zweiten Querschnittsdimension beträgt. Wo Preßstempel nach der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform verwendet werden, hat das Ausgangsmaterial vorteilhafterweise eine Querschnittsform, die im allgemeinen der Querschnittsform des Preßstempels entspricht. Auch dort, wo das flache Profil 18 stranggepreßt wird, entspricht die Querschnittsform des zu formenden Preßblocks im allgemeinen der Querschnittsform des Strangpreßprofiles, indem sie rechteckig ist In Fig.2 ist der Preßstempel nach F i g. 1 in eine indirekte Strangpresse, vor der Durchführung eines Preßvorganges in Arbeitsstellung gezeigt. Die Presse besitzt ein Drucklager 19, an dem sich der Preßstempel 1 abstützt Auflage- oder Druckplatten 20 sind vorgesehen, um die Last des Halters 6 und die Last der in der Hülse gehaltenen Stützsegmente 3 aufzunehmen. Die Presse enthält auch einen Blockaufnehmer 21, der auf einem für eine Hin- und Herbewegung geeigneten Führungslager 22 befestigt ist. Der Blockaufnehmer hat eine Bohrung 23, in die ein Preßblock 24 eingesetzt wird. Die Bohrung 23 ist mit dem Preßstempel fluchtend ausgerichtet, der so angeordnet ist, daß die Matrize 22 dem Blockaufnehmer zugewandt ist. Hinter dem Blockaufnehmer befindet sich ein hydraulischer Druckzylinder 25 mit einem Druckstück 26. das ebenfalls mit der Bohrung des

Blockaufnehmers fluchtet.

Im Betrieb wird das Strangpressen eines Preßblocks durch den Preßstempel durch Betätigen des hydraulischen Zylinders bewirkt, um das Druckstück 26 über die ausgerichtete Bohrung des Blockaufnehmers zu bewegen und in Kontakt mit diesem zu bringen. Der Blockaufnehmer mit dem Preßblock wird dann vorwärts getrieben, damit er sich kontinuierlich über den Preßstempel schiebt und das zu formende Material durch die öffnungen in der Matrize des Preßstempels

U)

fließt. Der Blockaufnehmer wird so lange fortbewegt, bis das gesamte Material außer seinem Endstück durch die Matrize gepreßt ist. Das Endstück wird dann entfernt, und die Presse wird dann in Gegenrichtung bewegt, um sie für einen weiteren Zyklus vorzubereiten. Die dargestellte Ausführungsform besitzt sechs Stützsegmente. Durch Erhöhen oder Erniedrigen ihrer Anzahl und/oder durch Verändern ihrer Dicke kann die Länge des Preßstempels ohne Schwierigkeiten verändert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckstempel für Indirekt-Metallstrangpresse mit beliebigem, dem Aufnehmerquerschnitt entsprechenden Querschnitt und dem Stempel vorgelagerter Matrize, wobei die Matrize einen oder mehrere Profilgebungsquerschnitte und der Stempelschaft entsprechende, gegenüber den Profilgebungsquerschnitten der Matrize vergrößerte Durchtrittsöffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelschaft achsensenkrecht in mehrere Stützsegmente (3) unterteilt ist und diese in einer Hülse (4) gehalten sind.

2. Druckstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (2) an einem Ende (5) der Hülse (4) befestigt ist.