DE2346899A1 - Verfahren und vorrichtung zum hydrostatischen strangpressen - Google Patents

Description

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Firma KOBE STEEL, LTD., 3-18, 1-Chome, Wakinohama-Cho, Fukiai-Ku, KOBE (Japan)

Verfahren und Vorrichtung zum hydrostatischen Strangpressen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum hydrostatischen Strangpressen. Dabei wird eine Platine bzw. ein Barren in abgedichteter Form in einem Behälter angeordnet, wobei das Druckmittel im Behälter komprimiert wird, was zu einem Extrudieren der Platine bzw. des Barrens unter der dreiachsigen Kompressionskraft führt.

Obwohl das hydrostatische Strangpressen viele Vorteile wie eine niedrige Strangpreßbelastung, eine gute Schmierung und die Fähigkeit zum Strangpressen einer langen Platine bzw. eines langen Barrens oder Blocks aufweist, leidet es unter ihm anhaftenden Nachteilen, wobei die tatsächliche.Zykluszeit des Strangpressens größer als die Zykluszeit ist, die den Produktionsforderungen gerecht wird, da übermäßige Zeit und menschliche Kräfte zum Beladen und Entladen des Druckmediums in und aus dem Behälter erforderlich sind. - 2 -

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Darüberhinaus wird beim warmen oder heißen hydrostatischen Strang pressen eine Platine oder ein Barren bzw. Block außerhalb der Maschine oder Vorrichtung vorerwärmt und in den Behälter eingegeben, dann wird das Druckmedium in den Behälter eingefüllt. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß eine beträchtliche Zeit vor dem Beginn des Strangpressens verstreicht, was zu einer unerwünschten und erheblichen Temperaturabnahme einer Platine bzw. eines Barrens oder Blocks aufgrund seiner Wärmestrahlung führt. Ein weiteres Problem besteht darin, daß das Druckmedium einer Störung ausgesetzt werden muß, da es nach dem Eingeben der Platine bzw. des Barrens oder Blocks in den Behälter eingefüllt wird. Hierdurch wird der Wärmeaustausch zwischen der Platine und dem Druckmedium mit dem Ergebnis beschleunigt, daß der thermische Wirkungsgrad sinkt und der unerwünschte thermische Verlust ansteigt.

Als Druckmedium zur Verwendung bei einem solchen herkömmlichen hydrostatischen Strangpressen wird im allgemeinen ein Druckmedium in flüssigem Zustand, wie beispielsweise ein Laufrollen-Öl, verwendet. Andererseits wurde ein spezielles Verfahren vorgeschlagen, bei dem Glas in einem Versuch als Schmiermittel beim Warmstrangpressen benutzt wurde, um die Wirksamkeit des hydrostatischen Strangpressens durch Verwendung einer Glasschicht mit vergrößerter Dicke zu verbessern.

Im einzelnen ist nach diesem Verfahren vorgesehen, ein in einen festen Zustand gegossenes Glaskissen an der Vorder- oder Rückseite der in den Behälter eingegebenen Platine bzw. des Barrens oder Blocks anzuordnen, wobei das in Kontakt mit der vorerwärmten Platine stehende Glas schmelzen kann, um den Spalt zwischen der Platine und dem Behälter auszufüllen. Danach folgt der Strangpreßvorgang, wobei das benutzte Glas zweierlei Zwecken dient, nämlich einerseits als Schmiermittel und andererseits als Druckmedium. Jedoch stellt dieses Verfahren nur eine teilweise Lösung der erwähnten Nachteile dar. Obwohl durch Verwendung eines Druckmediums mit festem Zustand eine Zeiteinsparung zum Einfüllen des Mediums in den Behälter möglich ist, und zwar im Vergleich zum Fall der Verwendung eines Druckmediums in herkömmlich flüssi-

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gem Zustand, ist es unmöglich, das Strangpressen unter dem hydrostatischen Druck sofort nach dem Einführen der Platine in den Behälter einzuleiten, da zunächst ein Schritt folgen muß, bei dem das Druckmedium von festem Zustand von der Platine Wärme empfängt und dadurch schmilzt, um den Umfangsspalt der Platine auszufüllen Dadurch ist eine Verkürzung der für das Strangpressen erforderlichen Gesamtzeit unmöglich, und zwar in Verbindung mit einem verringerten thermischen Wirkungsgrad infolge des Wärmeverlustes zum Schmelzen des Glases. Zusätzlich kann dieses Verfahren nur in einem Temperaturbereich oberhalb des Schmelzpunktes des Glases verwendet werden, so daß der benutzte Temperaturbereich einer erheblichen Begrenzung unterworfen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum hydrostatischen Strangpressen, bei dem bzw. bei der die Zeit zum Einfüllen eines Druckmediums in einen Behälter verkürzt werden kann, wodurch das Strangpressen sofort nach dem Beladungsvorgang eingeleitet werden kann, um die für einen Strangpreßzyklus erforderliche Zeit zu verkürzen und um dadurch die Produktionsleistungsfähigkeit zu verbessern. Dabei soll die Wärmestrahlung einer Platine bzw. eines Barfans oder Blocks während der Einführung in den Behälter bis zum Beginn des Strangpressens minimal gehalten werden, um die thermische Wirksamkeit zu verbessern.

Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Lösung der Aufgabe dadurch möglich, daß als Druckmedium ein Material mit speziellen Eigenschaften verwendet wird und daß Strangpreßoperationen durchgeführt werden, die für das spezielle Druckmedium und eine Maschine bzw. Vorrichtung geeignet sind. Im einzelnen wird nach dem Verfahren und der' Vorrichtung zur Verwendung beim hydrostatischen Strangpressen eine Menge eines viskosen (elastisch-plastisch) Druckmediums in den hinteren Teil des Behälters eingeführt, dessen hinteres Ende flüssigkeitsdicht ausgebildet ist, wobei das Druckmedium dergestalt ist, daß es eine hohe Viskosität aufweist und nicht selbständig fließen kann. Daraufhin wird die Platine bzw. der Barren oder Block in den Behälter eingegeben," wonach,_:. .

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am vorderen Ende des Behälters eine Form befestigt wird. Anschließend wird das genannte Druckmedium dazu veranlaßt, die äußere Ümfangsflache der Platine zu umgeben. Zu diesem Zweck ist für die Verbindungen zwischen der Form und dem vorderen Ende des Behälters und zwischen der Form und dem vorderen Ende der Platine eine Hochdruckdichtung vorgesehen, bevor das Druckmedium in einer praktisch vernachlässigbar kleinen Menge aus dem Behälter fließt, und zwar sofort, nachdem vom hinteren Ende des Behälters ein Druckstempel in den Behälter gestoßen-wird, wodurch das hydrostatische Strangpressen fortschreitet. In weiterer Ausgestaltung wird die Platine vor ihrem Einführen in den Behälter auf 5oo C erwärmt, wodurch das Druckmedium auf eine Temperatur unterhalb des Tropfpunktes erwärmt wird.

Wenn es erforderlich ist, wird die Innenwandung des Behälters erwärmt und auf einer Temperatur unterhalb des Tropfpunktes des Druckmediums gehalten, bevor dieses in den Behälter eingeführt wird.

In weiterer Ausgestaltung sind ein Druckmedium, eine Platine und eine Form in bezug auf die Behälterseite in Reihe angeordnet, wenn sie längs der Mittellinie der Maschine bzw. Vorrichtung nacheinander in den Behälter eingeführt werden.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach der Erfindung vorgeschlagene hydrostatische Strangpreßvorrichtung enthält einen Behälter, der längs der Mittellinie der Strangpresse verschiebbar ist, ferner einen gegen die Mittellinie der Strangpresse verschiebbaren Formblock mit einer am vorderen Ende des Behälters angeordneten Form, und eine Anordnung zur Zuführung von Druckmedium, die sich gegen die Strangpreß-Mittellinie verschieben läßt und die einen Zylinder zum Halten des Druckmediums aufweist, wobei auf der Behälterseite eine Öffnung vorgesehen ist, und zwar zusätzlich zu einer Beladungsstange, die eine Gleitverschiebung durch den Zylinder durchführen kann.

Weitere Einzelheiten und Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. - 5 -

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Die Erfindung wird-nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert- Es zeigen:

Figuren

IA - IB - Längsschnitte zur Darstellung der Strangpreßschritte

einer festen Stange, und zwar in der Reihenfolge der Durchführung der Schritte, Figur 2A - einen Längsschnitt einer Zuführanordnung für ein Druckmedium,

Figur 2B - einen Querschnitt längs der Linie A-A aus Figur 2A, Figur 3A - einen Längsschnitt einer Platinenführung der Erfindung,

Figur 3B — einen Querschnitt längs der Linie A-A aus Figur 3A, Figur 4A - einen Längsschnitt zur Darstellung des Zusammenbaus eines Behälters und eines Formhalters,

Figur 4B - einen Querschnitt längs der Linie C-C aus Figur 4A, Figur 5 - einen Längsschnitt einer Ausführungsform der Erfindung, wobei ein rohrförmiger Körper stranggepreßt wird,

Figuren

6Au. 6B ' - Längsschnitte zur Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens, wobei ein Druckmedium, eine Platine und eine Form in den Behälter eingeführt oder in diesem befestigt werden, und

Figuren

7-9 - Längsschnitte einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder Maschine.

Wie bereits beschrieben wurde, wird nach der vorliegenden Erfindung eine neue Art eines Druckmediums verwendet, das bisher auf dem Gebiet des hydrostatischen Strangpressens nicht benutzt wurde. Das nach der vorliegenden Erfindung verwendete Druckmedium ist ein viskoses, dickflüssiges Material (elastisch-plastisch), das eine große Viskosität aufweist und kaum selbst fließen oder tropfen kann, wenn es in den Behälter eingeführt ist. Wenn jedoch außer der Schwerkraft eine äußere Kraft auf das Druckmedium ausgeübt wird, ist es ausreichend dünnflüssig und überträgt den Druck hydrostatisch. Die folgenden drei Materialgruppen sind typisch für ein solches Druckmedium: - 6 -

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a) Fettgruppe, enthaltend:-

1. Fette vom Seifentyp, die aus einem Petroleumöl und aus Seifen wie fetthaltigen Säuren, Fetten von Natrium und Kalzium sowie Lithium bestehen,

2. komplexe Fette, bei denen die Seifenphase durch Verfestigung der Bestandteile aus Seife und Komplexbildnern wie Wasser, Salz, usw. bereitet wird,'

3. Fette vom Nichtseifentyp, bei denen Metall-Phtalocyanine, Kieselsäuren, Metalloxide, usw. als Gelbildungsstoff benutzt werden.

b) Wachs- oder Fettgruppe, enthaltend Bienenwachs, Carnaubawachs, Montanwachs, Spemacetiwachs, Wollwachs, Lanolin, Schmalz bzw. Speck.

c) Mischung oder Suspension, wobei ein festes Schmiermittel wie Molybden-Disulfid, Graphit, Bleioxid, Polytetrafluorethylen usw. einem Material der Gruppe a) oder b) zugefügt ist.

Da die in den erwähnten Gruppen enthaltenen Materialien eine Über· tragung des Drucks bei weitgehend konstantem Niveau in hyd rostatischer Art während der Strangpreßschritte ermöglichen und darüberhinaus in dem Temperaturbereich oberhalb oder entsprechend der Platinentemperatur stabil sind, weisen solche Materialien die not· wendigen Eigenschaften als Druckmedium zur Verwendung beim hydrostatischen Strangpressen nach der Erfindung auf.

Das erwähnte Material wird klumpig in den Behälter eingeführt.

Oft liegt die Temperatur des Behälters nahe bei der Raumtemperatur, wenn der Betrieb einer Presse eingeleitet wird, so daß im Fall der Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Warm- oder Heißstrangpressens die Temperatur an der Innenwandung des Behälters auf eine Temperatur unterhalb des Tropfpunktes des Druckmediums vorerwärmt werden kann. Dadurch wird eine Temperaturabnähme der Platine bzw. des Barrens oder Blocks verhindert, was zu einer erhöhten Wirksamkeit oft zu Beginn des Betriebes führt. - 7 -

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Andererseits besteht ein Nachteil beim kontinuierlichen Strangpressen darin, daß die Temperatur an der Innenwandung des Behälters graduell auf eine Temperatur erhöht wird, die je nach dem Einzelfall über dem Tropfpunkt des Druckmediums liegt, was zu Schwierigkeiten hinsichtlich des Einführens des Druckmediums in den Behälter führt, und zwar in Verbindung mit einem unerwünschten thermischen Effekt auf den Behälter und die anderen Maschinenteile. Zur Vermeidung dieses Nachteils kann der Behälter gekühlt sein, um die Temperatur an der Innenwandung auf eine Temperatur unterhalb des Tropfpunktes des Druckmediums zu bringen.

Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung unter bezug auf die Zeichnungen angegeben.

Die Figuren IA - IE zeigen den Ablauf der beim erfindungsgemäßen Verfahren benutzten Schritte. Gemäß Figur IA, die das zugeführte Druckmedium 3 darstellt, ist ein Zylinder 5 zum Halten bzw. zur Aufnahme des Druckmediums 3 zwischen einem Behälter 1 und einer Rückplatte 4 vorgesehen. Eine mit einem Stoßglied 6 versehene Schubstange 7 ist axial verschiebbar und erstreckt sich durch eine Durchgangsöffnung in der Rückplatte 4. Figur IB zeigt die Einführungsschritte einer Platine bzw. eines Barrens oder Blocks 11, deren bzw. dessen eines Ende in einem konischen Teil einer Form 9 befestigt ist, die von einem Halter 8 getragen wird. Das andere Ende der Platine bzw. des Barrens oder Blocks ist an einem Führungsglied Io festgelegt. Figur IC zeigt den Zustand unmittelbar vor dem Strangpressen, und Figur ID den Zustand während des Strangpressens. Demgegenüber ist aus Figur IE der Zustand nach dem Strangpressen ersichtlich. Mit 12 ist ein Behälter zur Aufnahme des Druckmediums bezeichnet.

Unter Hinweis auf die Figuren IA - IE wird nachfolgend der Ablauf der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte beschrieben. Zunächst wird der das Druckmedium 3 enthaltende Zylinder 5 zwischen dem Behälter 1 und der Rückplatte 4 angeordnet. Danach wird die Schubstange 7 mittels eines nicht dargestellten hydraulischen Zylinders gegen den Behälter 1 bewegt, wodurch das Druckmedium 3 mittels des

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Stoßgliedes 6 in den Behälter gezwungen bzw. gepreßt wird (Figur

Nach der Rückverschiebung der Schubstange 7 gegen die Rückplatte 4 sind der Zylinder 5_f das Stoßglied 6 und die Schubstange 7 eingezogen, wonach der Behälter 1 zusammen mit dem darin befestigten Schaft 2 zurückbewegt wird. Danach wird eine Platine bzw. ein
Barren oder Block 11 in dem Raum zwischen dem Behälter 1 und der Rückplatte 4 angeordnet, wobei ein Ende der Platine 11 in einem
konischen Teil der von der Formhaltevorrichtung 8 getragenen Form 9 befestigt ist, während das andere rückwärtige Ende in dem Platinenführungsglied Io festgelegt ist, das an seinem Außenumfang
axiale Nuten aufweist (Figur IB).

Im Falle der Durchführung eines Warm- oder Heißstrangpressens im obigen Sinne werden die Platine 11, das Platinenführungsglied Io und die Form 9 außerhalb auf eine gewünschte Temperatur vorerwärmt. Es ist bevorzugt, daß das Druckmedium vor seiner Einführung in den Behälter vorerwärmt wird, um hierdurch den Wärmeverlust der Platine minimal zu halten und um die thermische Wirksamkeit zu verbessern. Ferner liegt die Temperatur des so erwärmten Druckmediums vorzugsweise unter dem Tropfpunkt des Druckmediums, um ein Tropfen und Ausfließen des Druckmediums zu verhindern.

Zu Beginn des Preßbetriebes entspricht die Temperatur des Behälters vielfach der Raumtemperatur. In einem solchen Fall kann vor dem Einfüllen des Druckmediums eine Heizeinrichtung, beispielsweise in Form von Heizspulen, in den Behälter eingeführt werden, so daß die Temperatur an der Innenwandung des Behälters vorzugsweise auf einem Wert unter dem Tropfpunkt des Druckmediums gehalten wird, wonach die Heizeinrichtung vom Behälter entfernt und
das Druckmedium eingefüllt wird.

Es ist möglich, daß während des kontinuierlichen Strangpressens
die Temperatur an der Innenwandung des Behälters graduell auf
einen Wert oberhalb des Tropfpunktes des Druckmediums vergrößert werden kann. In einem solchen Fall wird der Behälter durch Ver-

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wendung einer Kühleinrichtung gekühlt, um die Temperatur an der Innenwandung des Behälters auf einen Wert unter dem Tropfpunkt des benutzten Druckmediums zu senken. Im Fall der Verwendung eines flüssigkeitsgestützten Behälters kann die Kühlung durch Benutzung eines Kühlmediums erzielt werden, das ebenfalls zum Stützen des inneren Zylinders dient, oder andererseits durch Verwendung eines an der Außenseite des Behälters vorgesehenen Kühlmediums .

Danach werden der Behälter 1 und der Schaft 2 vorbewegt, und zwar unter Aufrechterhältung ihrer gegenseitigen Positionen, um die Vorderseite des Behälters 1 gegen den abgestuften oder flanschartigen Teil der Formhaltevorrichtung 8 zu pressen (Figur IC). Zu diesem Zeitpunkt wird die Platine 11 in den Behälter 1 eingegeben, wobei das Druckmedium 3 die Platine umgibt. Dabei scheidet das Druckmedium 3 den größten Teil der Luft aus, so daß die Platine 11 und das Druckmedium 3 im Behälter 1 vollständig und dicht gepackt sind, wenn der Behälter vorbewegt wird, bis die Hochdruckdichtung 13 an der Seite der Form 9 arbeitet. Bei einem weiteren Vorbewegen des Schaftes 2 wird die Platine 11 bzw.. der Barren oder Block durch die Öffnung der Form 9 stranggepreßt.(Figur ID) .

Nach Beendigung des Strangpreßvorgangs werden der Druck im Behälter abgesenkt und der Behälter 1 zurückbewegt. Dann wird der Teil der auszuscheidenden Platine entfernt. Das übrige Druckmedium 3 wird durch Vorbewegen des Schaftes in den Behälter 12 vor dem Behälter 1 eingeführt. Hierdurch ist ein Zyklus des Strangpreßverfahrens beendet.

Die Figuren 2A und 2B zeigen im Detail die Anordnung zum Zuführen des Druckmediums.

Vom oberen Ende des Stoßgliedes 6 erstreckt sich in Längsrichtung und nach vorne ein länglicher Teil 15, der einen Luftaustrittskanal 14 begrenzt.

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Wenn die Schubstange 7 gegen den Behälter 1 bewegt wird und wenn dadurch das im Zylinder 5 enthaltene Druckmedium 3 in den Behälter 1 eingeführt wird, verbleibt in diesem eingeschlossene Luft. Die verbleibende Luft kann nicht zur Seite des Schaftes abgegeben werden, da auf diesem eine Dichtung 16 angeordnet ist. Aus diesem Grunde ist gemäß der obigen Beschreibung ein länglicher und mit dem Stoßglied 6 einteilig ausgebildeter' Teil 15 zur Begrenzung des Luftaustrittskanals 14 vorgesehen, wodurch das Druckmedium 3 in den Behälter 1 eingefüllt werden kann, bis es den Schaft 2 berührt, während die Luft durch den Luftaustrittskanal 14 aus dem Behälter 1 ausströmt.

Figuren 3A und 3B zeigen den detaillierten Aufbau des Platinenführungsgliedes bzw. der Platinenführung. Am Umfang der Platine 11 ist eine Vielzahl von Aussparungs- oder Nutenteilen 17 vorgesehen, so daß das am rückwärtigen Ende der Platine 11 angeordnete Druckmedium durch diese Bereiche zur Platinenseite gelangen kann.

Figuren 4A und 4B zeigen im Detail die relative Lage des Behälters auf der Formhaltevorrichtung 8, wobei der Behälter 1 mit einem ausgesparten Bereich 18 versehen ist, um die im Behälter eingeschlossene Luft abzulassen, bevor die Hochdruckdichtung 13 zum Zeitpunkt der Einfügung der Form 9 arbeitet.

Während sich die obige Beschreibung auf den Fall des Strangpressens einer festen Stange bezieht, eignen sich das Verfahren und die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung auch zum Strangpressen eines rohrförmigen Körpers, wobei jedoch eine hohle Platine und ein Dorn verwendet werden, die an unterschiedlicher Stelle gegenüber dem vorherigen Fall angeordnet werden und gemäß Figur 5 nur geringe Änderungen erforderlich machen. Im einzelnen entspricht Figur 5 der das Strangpressen einer festen Stange darstellenden Figur IA, wobei ein Stoßglied und eine Schubstange vorgesehen sind, deren Durchführungen oder hohle Teile 2o einen dem Dorn 19 entsprechenden Durchmesser aufweisen. Daher kann das Druckmedium am Fußbereich des Doms 19 in gleicher Weise wie im vorherigen Fall (Figur 1} angeordnet werden.

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Figuren 6A und 6B zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei zur Verbesserung der Produktionswirksamkeit das großstückige oder klumpige Druckmedium sowie die Platine bzw. der Barren oder Block und die Form wirkungsvoll in den Behälter eingefügt sind, um die Zeit bis zum Beginn des Strangpressens'zu verkürzen. Das Druckmedium, die Platine und die Form bzw. die in das vordere Ende des Behälters einzufügenden Glieder werden zuvor in Reihe längs der Mittellinie des Strangpressens angeordnet. Daher können diese Teile zu gleicher Zeit eingeführt werden. Figur 6 zeigt im einzelnen einen das Druckmedium enthaltenden Zylinder 19 und ein wärmeisolierendes Kissen 2o mit einem konvexen Teil, der in den ausgesparten Bereich 17 im Umfang des Platinenführungsgliedes Io gemäß Figur 3B eingreifen kann. Dieses Kissen kann aus einem gewebeartigen Material aus Silikaglasfasern oder wärmeisolierendem Gummi usw. bestehen.

In der Ausführungsform aus Figuren 6A und 6B wird ein Behälter 1 fortbewegt, und das Druckmedium wird zunächst in der vorderen Position des Behälters 1 eingefüllt. In. dieser Position ist ferner ein aus zwei Halbteilen bestehender Zylinder 19 vorgesehen, in dessen vorderem Ende ein wä*rmeisolierendes Kissen befestigt ist. Dann wird zwischen dem das Druckmedium haltenden Zylinder 19 und der Rückplatte 4 eine Platine bzw. ein Barren oder Block 11 angeordnet, deren bzw. dessen eines Ende im konischen Teil einer von einer Formhaitevorrichtung 8 getragenen Form 9 sitzt, wobei das andere oder rückwärtige Ende von einem Platinenführungsglied Io aufgenommen wird. Die Platine 11, das Platinenführungsglied Io und die Form 9 werden zuvor außerhalb der Maschine oder Vorrichtung auf eine gewünschte Temperatur erwärmt.

Danach.wird der Behälter vorbewegt, wodurch das Druckmedium 3, das wärmeisolierende Kissen 2o, das Platinenführungsglied lo, die Platine 11 und die Form 9 eingeführt werden. Anschließend erfolgt ein Einführen der Formhaltevorrichtung 8 in den Behälter 1. Während dieser Phase wird der Zylinder 19 mittels des Behälters 1 gegen die Fortn und anschließend nach außen bewegt, nachdem das Druckmedium 3 in den Behälter 1 eingeführt ist.

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Das Strangpressen wird durch Vorschieben des Schaftes 2 durchgeführt, und zwar unmittelbar nachdem das Druckmedium 3 und die Platine 11.in den Behälter 1 eingeführt sind. Dabei umgibt das viskose Druckmedium vollständig die Platine. Es ist bemerkenswert, daß das Druckmedium 3 dazu gezwungen wird, durch eine Vielzahl von ausgesparten oder Nutenteilen am Umfang des wärmeisolierenden Kissens 2o und des Platinenführungsgliedes Io zur Platinenseite zu fließen. Dies ermöglicht die Anwendung des hydrostatischen Drucks für die Platine 11.

Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf eine neue Vo.rrichtung oder Maschine, die sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in wirksamer Weise eignet. Hierbei wird gemäß der vorherigen Beschreibung im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsformen das Druckmedium, das kaum unter dem atmosphärischen Druck fließen kann, in einen Zylinder zum Halten des Druckmediums eingeführt. Dann wird der das Druckmedium haltende Zylinder, der eine vorbestimmte Menge an Druckmedium trägt, vor dem Schaft angeordnet, der eine Axialverschiebung zuläßt und eine Hochdruckdichtung zum Abdichten vorsieht, bevor die Platine in den Behälter eingegeben wird, d.h. bevor der Behälter bis zum Einschließen der Platine vorbewegt wird. Danach'wird das Druckmedium komprimiert und zum Fließen veranlaßt, indem es zwischen dem rückwärtigen Ende der Platine und dem vorderen Ende des Schaftes eingepreßt wird, da sich beide Teile relativ zueinander annähern und dadurch das Fließen des Druckmediums veranlassen. In der nachfolgenden Stufe fließt das Druckmedium durch die länglichen Nuten in den Umfangsflachen des Platinenführungsgliedes und des wärmeisolierenden Kissens in den von der Innenwandung des Behälters und dem Außenumfang der Platine gebildeten Spalt. Mit anderen Worten wird das Druckmedium in den genannten Spalt gefüllt, der mit einer auf einem Dichtungsblock befestigten Dichtung abgedichtet ist, wodurch das Strangpressen einer Platine in einer zweckmäßigen Weise bewirkt wird.

Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Druckbehälter 21 zur Verwendung in einer hydrostatischen Strang-

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presse vorgesehen ist. Ein Druckschaft 22 dient zum Einführen in den Behälter 21 von dessen rückwärtiger Seite und ist mittels eines Dichtungshalters 24, der von der Rückseite eine extreme Hochdruckdichtung 23 stützt, gleitfähig geführt. Daher ist das rückwärtige Ende des Druckbehälters 21 mit der Dichtung 23 und dem Druckschaft 22 abgedichtet. Der Druckbehälter .21 kann zusammen mit dem Dichtungshalter 24 bewegt werden, was jedoch nicht dargestellt ist. Vor dem Druckbehälter 21 befindet sich eine Druckplatte 25, deren Öffnung 25a axial mit der Mittellinie CL. des Druckbehälters 21 ausgerichtet ist.

Ein Gleitglied 26 gleitet längs der Oberfläche der Platte 25 auf der Seite des Behälters, und zwar mittels eines hydraulischen Zylinders 27. Das Gleitglied 26 ist mit einer Druckzuführvorrichtung 28 und einem Platinenbeladungs-Formblock 29 versehen, wobei beide Teile parallel zueinander und zur Mittellinie CL. der Maschine oder Vorrichtung liegen.

Die Vorrichtung 28 zum Zuführen des Druckmediums besteht aus einem hydraulischen Zylinder 28a, der mittels Schrauben und Muttern am Gleitglied 26 parallel zur Mittellinie CL. festgelegt ist, ferner aus einem Haltezylinder 28b, dessen Innendurchmesser demjenigen des Behälters 21 entspricht, welcher über den Zylinder 28 b mit dem hydraulischen Zylinder 28a gekoppelt ist. Ferner enthält die Vorrichtung 28 einen im hydraulischen Zylinder 28a angeordneten verschiebbaren Kolben 28c und einen Beladungsschieber 28e, der mittels einer Kolbenstange 28d im Behälter 21 gestützt ist und der in den Haltezylinder 28b für das Druckmedium paßt. Wenn sich die Vorrichtung zum Zuführen des Druckmediums in der Position gemäß Figur 7 befindet, kann das Druckmedium 28f, das sich im Zylinder 28b zum Halten des Druckmediums befindet, aufgrund des Betriebes des hydraulischen Zylinders 28a in den Behälter 21 geführt werden.

Demgegenüber besteht der Block 29 zum Zuführen bzw. Beladen der Platine aus einem eine Form 29b haltenden Formblock 29a, einer auf dem Schulterbereich des Formteils 29b befestigten Hochdruck-

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dichtung 29c und einem Zylinder 29d zum Halten der Platine. Gemäß Figur 7 ist eine Platine 3o in eine konkave konische Form 29b mit tels eines Platinenbeladungszylinders 31 eingeführt, von dem ein Teil parallel zum Behälter 21 dargestellt ist.

Nachfolgend wird der Betrieb der Vorrichtung entsprechend dem hydrostatischen Strangpressen der Erfindung unter bezug auf die Figuren 7, 8 und 9 detailliert beschrieben. Zunächst wird gemäß Figur 7 der Hydraulikzylinder 27 zur Verwendung bei der Gleitverschiebung betätigt, um die Zuführvorrichtung 28 für das Druckmedium in Ausrichtung mit der Mittellinie des Druckbehälters 21 z'u verschieben, wobei sich die behälterseitige Oberfläche des Haltezylinders 28b für das Druckmedium in Kontakt mit der Oberfläche des Druckbehälters 21 befindet. Dann wird der Hydraulikzylinder 28a betätigt, so daß eine vorbestimmte Menge an Druckmedium 28f, das zuvor in den Aufnahmezylinder 28b des Druckmediums eingeführt ist, (siehe den gestrichelten Linienbereich aus Figur 7) durch Stoßen der Beladungsplatte bzw. des Beladungsschiebers 28e gegen den Druckschaft 22 in den Behälter eingeführt wird. Nachdem eine gewünschte Menge des Druckmediums in den Behälter eingeführt ist, wird lediglich die Beladungsplatte 28e in ihre anfängliche Position zurückgeführt.

Während der Beladung des Druckmediums ist die Platine 3o im Formblock 29 befestigt und beispielsweise auf der Form 29b durch Betätigung des Platinenbeladungszylinders 31 gehalten.

Nach Beendigung des genannten Beladungsvorgangs des Druckmediums wird das Gleitglied 26 mittels des Hydraulikzylinders 27 gemäß Figur 8 über eine Gleitbewegung bis zu einer solchen Position verschoben, in der der die Platine 3o haltende Formblock 29in der Mittellinie des Druckbehälters 21 liegt. Wenn in diesem Zustand der Druckbehälter 21 und der Schaft 22 vorbewegt werden, wird die Platine 3o, die mit dem Haltezylinder 29d des Formblocks 29 gehalten wurde, in den Druckbehälter 21 eingeführt (und zwar in Richtung des Pfeiles A in Figur 8) . Gleichzeitig wird das zuvor eingefüllte Druckmedium 28f zwischen der rückwärtigen Oberfläche

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der Platine und dem vorderen Ende des Schaftes eingepreßt und komprimiert. Da der Druckbehälter 21 an seinem rückwärtigen Ende mittels der Dichtanordnung 23, 24 abgedichtet.ist, wird daher das so komprimierte Druckmedium 28f in den von der Platine 3o und der Innenwandung des Druckbehälters 21 gebildeten Spalt eingefüllt, der sich von der Seite des Druckschafts bis zur Seite des Formblocks erstreckt. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Behälter 21 praktisch mit dem Druckmedium 28f gefüllt ist, bevor die auf dem Formblock 29 befestigte extreme Hochdruckdichtung 29c in den vorderen Innenbereich des Druckbehälters eingreift.

Wenn das Druckmedium 28f in gewünschter Menge in den Druckbehälter 21 eingeführt ist, werden gemäß Figur 9 der Druckbehälter und der Schaft 22 weiter vorbewegt, um den Formblock zwischen dem vorderen Ende des Druckbehälters 21 und der Preßplatte 25 zu positionieren, wobei die Hochdruckdichtung 29c in den Innenraum des Behälters eingreift, um hierdurch dessen vorderes Ende abzudichten.

Eine weitere Vorbewegung des Druckschafts 22 vergrößert den Druck des abgedichteten Druckmediums 28f, und anschließend wird die Platine 3o als Produkt 32 durch die Form stranggepreßt.

In Übereinstimmung mit dem genannten Strangpressen wird das Druckmedium 28f erneut in den Zylinder 28b der Zuführvorrichtung 28 seitlich des Druckbehälters 21 eingefüllt, um dadurch die nachfolgende Beladung des Druckmediums vorzubereiten.

Gemäß der vorhergehenden Beschreibung wird nach dem Verfahren und der Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung viskoses Material als neues Druckmittel verwendet, das kaum unter Schwerkraft fließen kann. Daher ist ein Extruder- oder Strangpreßbetrieb vorgesehen, der gut den Eigenschaften des Druckmediums angepaßt ist, wodurch sich ein zufriedenstellendes und wirksames hydrostatisches Strangpressen ergibt, dessen Vorteile im Vergleich zu dem Fall der Verwendung eines üblichen Laufrol-

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len-öls darin bestehen, daß das großstückige oder klumpige Druckmedium vor dem Einführen der Platine in den Behälter gefüllt werden kann, was dazu führt, daß die Zeit zwischen der Platinenzugabe und dem Beginn des Strangpressens weitgehend verkürzt werden kann. Die Vorrichtung gemäß Figuren 7, 8 und 9 ist auch für eine Befestigung der Platine auf der Form in einer Linie mit der Zuführung des Druckmediums geeignet, wodurch die für die vorherigen Operationen vor dem Beginn des Strangpressens erforderliche Zeit weiter verkürzt werden kann. Infolge einer derartigen Zeiteinsparung ergeben sich mehr Strangpreßzyklen pro Zeiteinheit,
wodurch die Produktionswirksamkeit heraufgesetzt wird.

Besonders im Fall eines Heiß- oder Warmstrangpressens kann der
Wärmeverlust der erwärmten Platine minimal gehalten werden, und zwar durch Verkürzung der erwähnten erforderlichen Zeit, durch
Erwärmen des Druckmediums auf eine erforderliche Temperatur,
durch Halten der Innenwandung des Behälters auf einer erforderlichen Temperatur mittels Erwärmung oder Kühlung derselben, wodurch die thermische Wirksamkeit des Strangpressens wesentlich
verbessert werden kann.

Die obige Beschreibung dient lediglich der Erläuterung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung. Weitere Änderungen und Verbesserungen im Sinne der Erfindung sind möglich.

-Patentansprüche-

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Claims (9)

""" 7346899 Patentansprüche

1.j Verfahren zur Verwendung beim hydrostatischen Strangpressen, gekennzeichnet durch

ein Einführen einer Menge eines viskosen Druckmediums, das den Druck hydrostatisch in den rückwärtigen Bereich eines Behälters übertragen kann, dessen rückwärtiges Ende flüssigkeitsdicht abgedichtet ist,

ein Einführen einer Platine bzw. eines Barrens oder Blocks in den Behälter,

einen Schritt, mit dem das Druckmedium um die Platine bzw. den Barren oder Block gefüllt wird,

ein Befestigen einer Form am vorderen Ende des Behälters,

Bildung einer Hochdruckdichtung zwischen der Form und dem vorderen Ende des Behälters und zwischen der Form und dem vorderen Ende der Platine bzw. des Barrens oder Blocks, bevor das derart eingefüllte Druckmedium nicht übermäßig ausfließt, und durch

eine unmittelbar danach erfolgende Einführung eines Schafts in den Behälter von seiner rückwärtigen Seite.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das benutzte Druckmedium aus einer der folgenden Gruppen besteht:

a) Fettgruppe, enthaltend:

1. Fette vom Seifentyp, die aus einem Petroleumöl und aus Seifen wie fetthaltigen Säuren, Fetten von Natrium und Kalzium sowie Lithium bestehen,

2. komplexe Fette, bei denen die Seifenphase durch Verfestigung der Bestandteile aus Seife und Komplexbildnern wie Wasser, Salz, usw. bereitet wird,

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3. Fette vom Nichtseifentyp, bei denen Metall-Phtalocyanine, Kieselsäuren, Metalloxide, usw. als Gelbildungsstoff ben£utzt werden,

b) Wachs- oder Fettgruppe, enthaltend Bienenwachs, Carnaubawachs, Montanwachs, Spemacetiwachs, Wollwachs, Lanolin, Schmalz bzw. Speck,

c) Mischung oder Suspension, wobei ein festes Schmier mittel wie Molybden-Disulfid, Graphit, Bleioxid, Polytetrafluorethylen usw. einem Material der Gruppe a) oder b) zugefügt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einführen der Platine bzw. des Barrens oder Blocks in den Behälter die Platine auf 5oo C vorerwärmt wird, während das Druckmedium auf eine Temperatur unterhalb des Tropfpunktes des Druckmediums vorerwärmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einführen der Platine bzw. des Barrens oder Blocks ein wärmeisolierendes Kissen in den Behälter eingefügt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzuführende Platine bzw. der Barren oder Block am rückwärtigen Ende mit einer Platinenführung versehen ist, die am Umfang eine Vielzahl von Nuten aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur an der Innenwandung des Behälters nach Einfüllen des Druckmediums in den Behälter auf einem Wert unterhalb des Tropfpunktes des Druckmediums gehalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium, die Platine bzw. der Barren oder Block und die Form vor dem Einfüllen in den Behälter in der Reihenfolge der Aufzählung in Reihe zum Behälter angeordnet werden, wonach diese Teile längs der Mittellinie des Behälters gleichzeitig in den Behälter eingeführt werden. -19-

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8. Strangprpß/yorrichtung zur -Durchführung des Verfahrens aus Anspruch Ir gekennzeichnet durch einen längs der Mittellinie der Strangpreßvorrichtung verschiebbaren Behälter (1, 21), durch eine an der Vorderseite des Behälters angeordnete Preßplatte (4, 25), ein auf der Preßplatte an der Seite des Behälters verschiebbar befestigtes Gleitglied (26) , einen Formblock mit einer Form <9, 29b) auf dem Gleitglied, eine auf dem Gleitglied vorgesehene Vorrichtung zum Zuführen des χ Druckmediums (3, 28f) in den Behälter und eine Hydraulikzylindereinrichtung (27) zur Durchführung einer hin- und hergehenden Verschiebung des Gleitgliedes (26) , das auf der Preßplatte angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Zylinder (5, 28b) zur Aufnahme bzw. zum Halten des Druckmediums (28f) mit einer öffnung auf der Behälterseite, ein Stoßglied (6, 28e), das im Zylinder hin- und hergleiten kann, eine mit dem Stoßglied verbundene Schubstange (7, 28d) und eine mit der Schubstange verbundene Hydraulikzylindereinrichtung (28a, 28c) zur Durchführung der Hin- und Herbewegung des Stoßglieds.

Io. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßglied mit einem länglichen, ausgesparten Bereich versehen ist, der sich längs des Umfangs des Stoßgliedes zur Freigabe der Luft vom Behälter erstreckt.

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