DE2240391C3

DE2240391C3 - Cooled extrusion die

Info

Publication number: DE2240391C3
Application number: DE19722240391
Authority: DE
Inventors: Richard 8883 Gundelfingen Wagner
Original assignee: Josef Gartner & Co, 8883 Gundelfingen
Filing date: 1972-08-17
Publication date: 1977-09-29

Description

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Die Erfindung betrifft eine gekühlte Strangpreßmatri■· ze, insbesondere zum Herstellen von Leichtmetallprofilen, mit mehreren Profildurchbrüchen, von denen jeder mit einem Kühlkanal umgeben ist und bei der die Kühlmittelmenge über ein in der Zuleitung für das Kühlmittel angeordnete Ventil regelbar ist.The invention relates to a cooled extrusion die ze, in particular for the production of light metal profiles, with several profile openings, each of which is surrounded by a cooling channel and in which the amount of coolant via a in the supply line for the Coolant arranged valve is controllable.

Die Strangpreßmatrizen, bei denen beim Strangpressen unter Wirkung des Preßdruckes Metallprofile austreten, sind besonders hohen mechanischen und thermischen Beanspruchungen unterworfen. Aus diesem Grund ist es bekannt (vgl. die FR-PS 9 73 576), die Profildurchbrüche mit Kühlkanälen zu umgeben, die von Wasser, öl oder einem gasförmigen Kühlmedium durchströmt werden. Um die Kühlung den jeweiligen Betriebsverhältnissen anzupassen, ist es auch bekannt in der Zulaufleitung oder der Rücklaufleitung ein Ventil anzuordnen. Bei der bekannten Strangpreßmatrize sind nebeneinander zwei Profildurchbrüche angeordnet, die je von einem Kühlkanal umgeben sind. Der eine Kühlkanal ist an die Zulaufleitung ungeschlossen und steht über einen Verbindungskanal 8 mit dem anderen Kühlkanal in Verbindung, in den dann eine Rücklaufleitung mündet. Da das Kühlmittel beim Durchfluß durch den ersten Kühlkanal bereits Wärme aufgenommen hat, ergibt sich zwangsläufig, daß das Kühlmittel beim Durchfluß durch den nachgeschalteten zweiten Kühlkanal eine geringere Kühlung des zugeordneten Profildurchbruches bewirkt als beim ersten Profildurchbruch.The extrusion dies, in which metal profiles during extrusion under the action of the pressing pressure leak are subject to particularly high mechanical and thermal loads. For this The reason is known (see. FR-PS 9 73 576) to surround the profile openings with cooling channels that be flowed through by water, oil or a gaseous cooling medium. To the cooling the respective To adapt operating conditions, it is also known to have a valve in the supply line or the return line to arrange. In the known extrusion die, two profile openings are arranged side by side, which are each surrounded by a cooling channel. One cooling channel is not closed to the feed line and is in connection with the other cooling channel via a connecting channel 8, into which a return line is then connected flows out. Since the coolant has already absorbed heat while flowing through the first cooling channel, it inevitably results that the coolant when flowing through the downstream second cooling channel causes less cooling of the associated profile breakthrough than with the first profile breakthrough.

Bei Strangpreßmatrizen mit mehreren Profildurchbrüchen ergeben sich insofern Schwierigkeiten als die ausgepreßten Profilstangen ganz unterschiedliche Längen aufweisen können. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Profildurchbrüche der Matrize trotz sorgfältiger Bearbeitung geringfügige Toleranzen aufweisen. Da in der Regel nur Profilstangen gleicher Länge verarbeitet werden können, muß man von der kürzesten Profilstange ausgehen und die längeren Profilstangen werden nach dem Strangpressen auf die Länge der kürzesten Profilstangen abgeschnitten. Dies erfordert nicht nur eine erhebliche Mehrarbeit, sondern ergibt auch einen Verlust an stranggepreßtem Material. Das aufgezeigte Problem wird auch durch die eingangs beschriebene Strangpreßmatrize nicht gelöst.In the case of extrusion dies with several profile openings, difficulties arise as the extruded profile bars can have very different lengths. This is due to, that the profile openings of the die have slight tolerances despite careful processing. There in Usually only profile bars of the same length can be processed, you have to use the shortest profile bar go out and the longer profile bars are extruded to the length of the shortest Profile bars cut off. Not only does this require significant extra work, it also results in one Loss of extruded material. The problem shown is also explained by the one described at the beginning Extrusion die not released.

Um mit einer Strangpreßmatrize mit mehreren Profildurchbrüchen möglichst gleich lange Profilstangen zu erzeugen, wurden verschiedene Wege beschritten. So hat man z. B. zunächst probeweise mit der Matrize Profilstangen hergestellt. Es mußte dann die Matrize ausgebaut werden und ihre Durchbrüche durch sehr erfahrene Werkzeugmacher so nachgearbeitet werden, daß nach dem Neueinbau der nachgearbeiteten Matrize möglichst gleich lange Profilstangen ausgepreßt wurden. Dieses Nacharbeiten von Hand ist Kpielig und außerdem nicht zuverlässig da s.ch trotz der Nachbearbeitung häufig wieder verschieden langeIn order to use an extrusion die with several profile openings as long as possible profile rods to produce, different paths were taken. So one has z. B. initially on a trial basis with the Die profile bars manufactured. The die then had to be removed and its openings through very experienced toolmakers can be reworked in such a way that the reworked Profile bars of the same length as possible were pressed out. This rework is done by hand Playful and also not reliable because s.ch despite post-processing often for different lengths of time

⁵¹ReEiSnderenSkainten Strangpreßmatrize ist es bekannt, den Profildurchbruch mit einem Kühlkanal _2U umieben und dann durch geeignete Kanäle m der Matrize unmittelbar auf den aus deir Matrize austretenden Strang zu leiten. Hierdurch wird das Kuhlmittel, "IiPh Wasser gut ausgenützt, denn es dient Äzeilig iur Kühlung der Matrize und anschließend fur Abschreckung des austretender. Profilstranges, was zu einer Homogenisierung, zur Vergütung und in manchen Fällen auch zur Verbesserung der Verform-Ät oder der Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes führt. Die Art der Beaufschlagung des Stranges durch das Kühlmittel kann von Fall zu Fall den wechselnden Bedürfnissen angepaßt werden, um den Umfang des Profils nicht gleichmäßig zu kühlen, sondern die Intensität der Kühlung den wechselnden Querschnitten anzupassen. Dies dient zu einer Erzielung einer gleichmäßigen Austrittsgeschwindigkeit der einzelnen Abschnitte eines Profils um ein Verziehen zu vermeiden Auch ist es bereits bekannt, diese bekannte Strangpreßmatrize zum gleichzeitigen Pressen von mehreren Profilsträngen auszubilden, wobei jedoch keine Lösung aufgezeigt wird wie man dann auf einfache Weise möglichst gleich lange Profiistrange ⁵¹ ReEiSnderenSkainten extrusion die it is known to ream the profile _{opening with a cooling channel 2U} and then to guide it through suitable channels in the die directly onto the strand emerging from the die. This makes good use of the coolant, "IiPh water, because it serves to cool the die and then to quench the emerging profile strand, which results in homogenization, for tempering and in some cases also to improve the deformation or the corrosion resistance of the The type of application of the coolant to the strand can be adapted from case to case to the changing requirements in order not to cool the circumference of the profile evenly, but to adapt the intensity of the cooling to the changing cross-sections Exit speed of the individual sections of a profile in order to avoid warping. It is also already known to design this known extrusion die for the simultaneous pressing of several profile strands

herstellen kann. . .... _D ,.,can produce. . .... _D ,.,

1 Im bei einer Mehrlochmatrize gleich lange Profilstränge auszupressen, ist (aus der US-PS 27 20 310) eine Ausziehvorrichtung bekannt. Diese besteht im wesentlichen aus einer Zange mit Klemmbacken für jeden Profilstrang Die Zange ist über ein Seil mit einer am Ende des hinter der Strangpresse angeordneten Ausziehtisches verbunden. Zu Beginn des Strangpressens wird jeder Profilstrang von den Klemmbacken der Zange erfaßt und dann wird auf die Zange durch den Seilzug eine gewisse Zugkraft ausgeübt, so daß auf die ausgepreßten Profilstränge eine Zugspannung ausgeübt wird Dies hat jedoch den Nachteil, U-förmige auf den mit der geringsten Geschwindigkeit aus der Matrize austretende Strang die höchste Zugkraft ausgeübt wird, was zu einem Bruch des Stranges bzw. auch zu einer unzulässigen Verformung führen kann. Außerdem erfordert die Anbringung der Zange und der zugehörigen Seilwinde samt Steuerung einen nicht unerheblichen Konstruktionsaufwand. Vor Beginn des Strangpressens muß schließlich die Zange jeweils wieder vom Ende des Ausziehtisches zu der Matrize zurückgeführt werden und dort mit den Anfängen der neuen Strangpressprofile verbunden werden, was an zusätzlichen Zeitbedarf erfordert.1 In the case of a multi-hole die, profile strands of the same length to squeeze out, an extractor is known (from US Pat. No. 2,720,310). This essentially consists from a pair of pliers with clamping jaws for each profile strand. The pliers are attached to a rope with a Connected to the end of the extending table arranged behind the extruder. At the start of extrusion each profile strand is gripped by the jaws of the pliers and then on the pliers by the Cable pull exerted a certain tensile force, so that a tensile stress is exerted on the extruded profile strands However, this has the disadvantage of being U-shaped on the the strand exiting the die at the lowest speed has the highest tensile force, which can lead to a break in the strand or to impermissible deformation. Besides that requires the attachment of the pliers and the associated winch including control a not inconsiderable Construction effort. Before the start of the extrusion, the pliers must finally each time again The end of the extension table can be returned to the die and there with the beginnings of the new one Extruded profiles are connected, which requires additional time.

Es ist auch bekannt (Zeitschrift »Maschinenmarkt«, Würzburg, Jahrgang 75, 1969, Nr. 92, Seiten 2011 bis 2013) bei Mehrlochmatrizen für jeden Matrizendurchbruch auswechselbare Einsätze aus Hartmetall vorzusehen. Durch die Austauschbarkeit der Einsätze mit nichtmaßhaltigen Durchbrüchen ist es Dosierung prinzipiell möglich jeden der Durchbrüche so lange nachzuarbeiten, bis die Strangpreßprofile beim Auspressen annähernd gleiche Länge aufweisen, jedoch erfordert dies einen erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand. Die Matrize muß, auch wenn nur ein Durchbruch nachgearbeitet werden muß, jeweils vollständig ausgebaut werden, denn die Hartmetalleinsätze sind an der dem Metallblock zugekehrten Innenseite der Matrize angeordnet. Die Auswechselbarkeit der Hartmetallein-It is also known (magazine "Maschinenmarkt", Würzburg, volume 75, 1969, no. 92, pages 2011 bis 2013) for multi-hole dies for each die opening to provide interchangeable inserts made of hard metal. Due to the interchangeability of the inserts with For non-dimensional breakthroughs, it is in principle possible to dose each of the breakthroughs for as long rework until the extruded profiles have approximately the same length when pressed out, however this requires a considerable amount of work and time. The die must, even if only one breakthrough must be reworked, each completely removed, because the hard metal inserts are on the arranged inside the die facing the metal block. The interchangeability of the hard metal

salze hat lediglich den Vorteil, daß bei einem zu großen Profildurchbruch nicht die ganze Matrize wertlos wird, sonder nur der betreffende Hartmetalleinsatz.The only advantage of salt is that it is too large Profile breakthrough not the entire die becomes worthless, only the relevant hard metal insert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben erwähnten Wachteile eine gekühlte Strangpreßmatrize der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auf einfache Weise ein Auspressen von mehreren annähernd gleich langen Strangpreßprofilen ermöglicht.The invention is based on the object, while avoiding the above-mentioned guard parts to create cooled extrusion die of the type mentioned at the outset, which can be pressed out in a simple manner made possible by several extruded profiles of approximately the same length.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß für jeden Kühlkanal eine gesonderte Zulaufleitung vorgesehen ist und daß jeder Zulaufleitung ein Ventil vorgelagert ist.This is achieved according to the invention in that a separate feed line for each cooling channel is provided and that each feed line is upstream of a valve.

Indem man den einzelnen Kühlkanälen der verschiedenen Profildurchbrüche unterschiedliche Kühlmittelmengen zuführt, können die einzelnen Durchbruchsbereiche verschieden stark gekühlt werden. Hierdurch ist es ohne besonderen Arbeitsaufwand in einfachster Weise möglich, mit einem mehrere Durchbrüche aufweisenden Strangpreßwerkzeug nahezu gleich lange Profilstränge zu erzeugen. Es ist. hierzu weder ein Ausbau und eine Nachbearbeitung der Matrize erforderlich, noch eine gesonderte Ausziehzange. Außerdem wird durch das Kühlmedium gleichzeitig die Matrize gekühlt und damit in bekannter Weise ihre Lebensdauer vergrößert.By looking at the individual cooling channels of the various If profile openings supply different amounts of coolant, the individual opening areas be cooled to different degrees. This makes it very easy without any special effort Way possible with an extrusion die having several openings for almost the same length of time Generate profile strands. It is. this does not require any removal or reworking of the die, a separate extractor. In addition, the die is simultaneously created by the cooling medium cooled and thus increased their service life in a known manner.

Die Erfindung ist in folgendem anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 die Seitenansicht bzw. einen Längsschnitt durch eine mehrteilige Strangpreßmatrize zum gleichzeitigen Strangpressen mehrerer Profile,Fig. 1 is a side view or a longitudinal section through a multi-part extrusion die for simultaneous Extrusion of several profiles,

F i g. 2 eine Stirnansicht in Richtung 11 der Fig. 1.F i g. 2 shows an end view in the direction 11 of FIG. 1.

Die mehrteilige, in der Zeichnung dargestellte Strangpreßmatrize dient zur gleichzeitigen Herstellung von mehreren gleichen, offenen Profilen, nämlich drei U-Profilen 12 aus einem Aluminiumblock 11. Die insgesamt mit 1 bezeichnete Strangpreßmatrize besteht bei dem gezeigten Ausfüh/ungsbeispiel aus einer zweiteiligen Vormatri/e 9a, 96, einer drei U-förmigt Durchbrüche aufweisenden Hauptmairize 8 und eine¹" Stützscheibe 10. Die Vormatrize weist drei Vorkammern 23 auf, durch die das Material des Aluminiumblocks 11 hindurchgepreßt wird. In der Vormatrize ist für jeden der Profildurchbrüche 4, 4a, 46 ein jede der Vorkammern 23 umschließender gesonderter Kühlkanal 18, 18a, 186 vorgesehen. Für jeden der Kühlkanäle 18, 18,7, 186 ist eine gesonderte Zulaufleitung 19, 20, 21 (F i g. 2) für das Kühlmittel und in jeder Zulaufleitung ein nicht dargestelltes Ventil angeordnet. Die Kühlkanäle 18, 18a, 186 sind an axiale Rücklaufleitungen 22 angeschlossen, die gemäß F i g. 1 durch die Vormatrize 9a, die Hau'ptmatrize 8 und die Stützscheibe 10 hindurchgehen. Obwohl die Kühlkanäle 18, 18a, 186 in der Vormatrize 9a vorgesehen sind, wird dank der Wärmeleitfähigkeit der Vormatrize und der Hauptmatrize 8 letztere im Bereich der Profildurchbrüche 4, 4a, 40 gekühlt.'Durch unterschiedliche Dosierung des in den Zulaufleitungen 19, 20, 21 zugeführten Kühlmittels pro Zeiteinheit kann erreicht werden, daß die gleichzeitig ausgepreßten Strangpreßprofile 12 annähernd eine gleiche Profillänge aufweisen. Als Kühlmittel kann Druckluft oder in bekannter Weise auch ein geeignetes Gas, z. B. ein die Korrosion der Strangpreßprofile verhinderndes Schutzgas verwendet werden.The multi-part extrusion die shown in the drawing is used for the simultaneous production of several identical, open profiles, namely three U-profiles 12 from an aluminum block 11. The extrusion die designated as a whole with 1 consists of a two-part pre-die 9a in the embodiment shown , 96, a main matrix 8 with three U-shaped openings and a ¹ ″ support disk 10. The pre-die has three pre-chambers 23 through which the material of the aluminum block 11 is pressed a separate cooling duct 18, 18a, 186 surrounding each of the antechambers 23 is provided. For each of the cooling ducts 18, 18, 7, 186 there is a separate inlet line 19, 20, 21 (FIG. 2) for the coolant and in each inlet line The cooling channels 18, 18a, 186 are connected to axial return lines 22 which, as shown in FIG. the main die 8 and the support disc 10 go through. Although the cooling channels 18, 18a, 186 are provided in the pre-die 9a, thanks to the thermal conductivity of the pre-die and the main die 8, the latter is cooled in the area of the profile openings 4, 4a, 40 supplied coolant per unit of time can be achieved that the extruded profiles 12 pressed out at the same time have approximately the same profile length. Compressed air or, in a known manner, a suitable gas, e.g. B. a protective gas preventing corrosion of the extruded profiles can be used.

Die Erfindung soll nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt sein. So ist es beispielsweise auch möglich, die Kühlkanäle direkt in der eigentlichen Matrize vorzusehen, wobei jedoch nach der Erfindung für jeden Hrofildurchbruch eine gesonderte Zulaufleitung mit je einem vorgelagerten Ventil vorgesehen wird. Gegebenenfalls wäre es auch denkbar Kühlkanäle in der Stützscheibe anzuordnen. Auch ist es möglich, das aus den Kühlkanälen austretende Kühlmittel in bekannter Weise in Richtung auf das Strangpreßprofil ausströmen zu lassen.The invention is not intended to be restricted to the exemplary embodiment shown. This is how it is, for example also possible to provide the cooling channels directly in the actual die, but according to According to the invention, a separate feed line with an upstream valve for each profile opening is provided. If necessary, it would also be conceivable to arrange cooling channels in the support disc. It is too possible, the emerging from the cooling channels coolant in a known manner in the direction of the extruded profile to flow out.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Cooled extruded die, in particular for the production of light metal profiles, with several profile openings, each of which is surrounded by a cooling channel and in which the amount of coolant can be regulated via a valve arranged in the supply line for (the coolant), characterized in that for each cooling channel (18, 18a, Wb) a separate supply line (19, 20, 21) 21) is provided and that each supply line (19,20,21) is preceded by a valve.