DE2552701A1

DE2552701A1 - Presse fuer hydrostatisches strangpressen

Info

Publication number: DE2552701A1
Application number: DE19752552701
Authority: DE
Inventors: Hans-Gunnar Larsson
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-12-06
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1976-06-10
Also published as: JPS51108654A; GB1520669A; SE403347B; SE7415295L; FR2293267A1; DE2552701C2; JPS5524963B2; US4041744A

Description

Patentanwalt und Rechtsanwalt
Dr.-Ing. Dipl.-Ing. Joachim B ο e c k e r β Frankfurt/Main 1 , 21.11 .1975

^{σ r} Rathenauplatz2-8

Telefon: (0611)'282365

Telex: 4189066 H« d 2552701

B/S 20 063 P Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeras /Schweden Presse für hydrostatisches Strangpressen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse für hydrostatisches Strangpressen der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Solche Pressen arbeiten bei sehr hohen Drücken, die in der Regel zwischen 10 und 20 kBar betragen. Bei diesen hohen Drücken muß eine zuverlässige Dichtung vorhanden sein zwischen der Innenwand des Hochdruckzylinders und der Matrize oder der Matrizenstütze sowie zwischen der Innenwand des Hochdruckzylinders und dem in den Zylinder eingeführten Druckerzeugungsstempel, welcher den hohen Druck durch Zusammenpressen des in der Druckkammer eingeschlossenen Druckmittels erzeugt. Die Druckkammer besteht dabei aus dem genannten Hochdruckzylinder, der Matrize und dem Druckerzeugungsstempel. Ein zu verpressender Rohling befindet sich in der Druckkammer und wird unter der Wirkung des Druckmittels durch die Matrize herausgepreßt. Bei der Erhöhung des Druckes von Atmosphärendruck auf den Arbeitsdruck vergrößert sich der Innendurchmesser des Hochdruckzylinders um 0,5 bis 1 %, so daß eine Dichtung erforderlich ist, die ein Herausströmen des Druckmittels durch den Spalt verhindert, der

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zwischen der Innenfläche des Hochdruckzylinders und dem Druckerzeugungsstempel bzw. der Matrize vorhanden ist und der sich bei Drucksteigerung vergrößert. Eine Undichtigkeit würde bei den hohen Drücken zu schweren Schaden an der Matrize oder der Matrizenstütze führen und einen Ersatz dieser teuren Teile erfordern. Eine Presse auf die sich die Erfindung bezieht ist in der DT-OS 2 120 826 (SW-PS 338 551)näher beschrieben. Die DT-OSen 2 420 334, 2 420 335 und 2 424 723 zeigen verschiedene Varianten von Hochdruckdichtungen für hydrostatische Strangpressen mit einem ersten Dichtungsring, der an die Zylinderwand und einen Dichtungshalter anliegt, und einem zweiten Dichtungsring, der gegen die Matrize oder einen Kolben und ei-, nen Dichtungshalter dichtet. Diese Dichtungen stellten große Fortschritte dar und führten zu einer erheblichen Steigerung der Lebensdauer der genannten gefährdeten Teile der Presse. Jedoch blieben einige Schwächen bestehen.

Bei den bekannten Pressen trat in gewissen Fällen ein Leck zwischen den metallischen Dichtungsringen und einer mit diesen zusammenwirkenden Dichtungsfläche eines Dichtungshalters auf. Das herausleckende Druckmittel verursacht dabei Oberflächenschäden, infolge derer bei folgenden Preßvorgängen keine ausreichende Dichtung erzielt wird. 0-Ringe, die bei der Drucksteigerung in der Druckkammer als Initialdichtung wirken, verbessern den Dichtungseffekt. Bei den angewendeten hohen Drücken

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werden Gummi- und Kunststoffringe jedoch spröde und zerbrechen leicht, so daß eine gute, rein metallische Dichtung stets vorzuziehen ist. Beim Heißstrangpressen wird die Dichtung auch durch den auf 600 ⁰C erwärmten Rohling erwärmt, wodurch die Beanspruchung der Dichtung erhöht wird. Außerdem sinkt bei der Erwärmung die Viskosität des Druckmittels, wodurch das Dichtungsproblem vergrößert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse, bei der ein Dichtungsring mit seiner Stirnseite gegen einen Dichtungshalter dichtet, derart weiterzuentwiekeln, daß die Dichtwirkung zwischen der eben genannten Stirnseite und dem Dichtungshalter verbessert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Presse nach dem Oberbegriff des Anspruches vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches genannten Merkmale aufweist.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Kontaktdruck zwischen der Stirnfläche des Dichtungsringes und des als Dichtungshalter wirkenden Teiles größer wird, als der Druck des Druckmittels in der Druckkammer. Dies liegt daran, daß an den dem Druckkammerraum zugewandten Seiten des Dichtungsringes das Druckmittel auch, auf die entsprechenden Flächen wirkt, die der Abschrägung oder Nut gegenüberliegen und dort infolge der Ab-

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schrägung oder der Nut fehlen. Die auf diese Flächen wirkende Kraft muß von den durch die Nut oder Abschrägung entsprechend verkleinerten dichtenden Flächen ebenfalls aufgenommen werden, so daß der Kontaktdruck den Druck des Druckmittels übersteigt. Hierdurch wird das Dichtungsvermögen verbessert . Die Erfindung ist sowohl beim Heißstrangpressen zum Pressen vorerhitzter Rohlinge als auch zum Pressen von Rohlingen anwendbar, die bei Zimmertemperatur in die Druckkammer eingesetzt werden.

Anhand des in den Figuren gezeigten Aüsführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 schematisch die Druckkammer einer hydrostatischen Strangpresse,

Figur 2 im größeren Maßstab die Stelle zwischen Matrize und Hochdruckzylinder,

Figur 3 in einem weiter vergrößerten Maßstab die Matrizenstütze und die Dichtung am Matrizenende der Druckkammer.

In den Figuren bezeichnet 1 eine Druckkammer, die aus einem Hochdruckzylinder 2, einem Druckerzeugungsstempel 3, einer Matrize 4 und einer Matrizenstütze 5 besteht, die an einem Joch in einer im übrigen nicht dargestellten Presse anliegt. Der Hochdruckzylinder 2 besteht aus einem Hauptzylinder 7, der in an sich bekannter Weise aus einem Rohr besteht, um welches un-

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ter Vorspannung stehende Drähte oder Bänder gewickelt sind und in welches ein Innenzylinder 8 (Liner) eingesetzt ist. Zwischen dem Druckerzeugungsstempel 3 und dem Innenzylinder 8 befindet sich eine Dichtung, die aus zwei Metallringen 10 und 11 und einem O-Ring 12 besteht. Die Stirnplatte 13 des Hochdruckzylinders 2 bildet zugleich eine Stütze für die Dichtung. Die Matrize 4 besteht aus einem Vorformteil 14 und einem Endform- und Kalibrierungsteil 15 sowie aus einem diese beiden Teile zusammenhaltenden, vorzugsweise vorgespannten Ring 16. Zur Matrize 5 gehört ein kräftiges ringförmiges Teil 17t ein austauschbarer Stützring 18 und ein um den letzteren mit Vorspannung angebrachter Befestigungsring 20, der durch eine Anzahl Bolzen 21 mit dem Teil 17 verbunden ist.

Der Stützring 18 der Matrizenstütze überbrückt den Spalt 22 zwischen den Teilen 14 und 16 der Matrize. Der Stützring 18 wird gegen die Stirnfläche 23 des Innenzylinders 8 gedrückt. Die Stirnfläche 24 des Matrizenringes 16 liegt dichtend an die Oberfläche 25 des Stützringes 18 an. Im Spalt 22 liegt im Gegensatz zu den bekannten Dichtungen nur ein einziger metallischer Dichtungsring 26, dessen Außenseite 27 dichtend an der Innenseite 28 des Innenzylinders anliegt, da der Ring in unbelastetem Zustand einen größeren Durchmesser als der Innenzylinder hat und beim Einsetzen vorgespannt wird. In dem zwischen dem Dichtungsring 26 und der Matrize vorhandenen Spalt 29 befindet sich keines der früher verwendeten Dichtungsorgane. Die im Sinne der Zeichnung horizontal verlaufende Stirnfläche 30

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des Dichtungsringes 26 liegt an der oberen Fläche 25 des Stützrings 18 an. Der Dichtungsring ist an seiner unteren äußeren Kante mit einer Abschrägung 31 versehen. Der durch diese Abschrägung gebildete ringförmige Raum muß mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehen. Der über der Äbschrägung auf die Stirnfläche 32 wirkende Druck verteilt sich auf die horizontale Endfläche 30 des Ringes, wodurch der Kontaktdruck zwischen den Flächen 30 und 25 den Flüssigkeitsdruck in der Hochdruckkammer 1 übersteigt und man eine gute Abdichtung erhält. Im Stützring 18 befindet sich eine ringförmige Nut 33, in der ein Dichtungsring 34 liegt, welcher für eine Initialdichtung zwischen dem Ring 18 und dem Dichtungsring 26 sorgt. Der Dichtungsring 34 kann mittels eines Befestigungsringes 35» der eine schräge äußere Seitenfläche hat, in der Nut fixiert werden. Der Dichtungsring· 34 kann ein sogenannter 0-Ring sein, es kommen jedoch auch andere Querschnittsformen in Betracht, durch die man auch eine Initialdichtung zwischen dem Ring 16 und dem Stützring 18 erhält.

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Claims

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Patentanspruch

.[Presse für hydrostatisches Strangpressen mit einer Druckkammer, die aus einem Hechdruckzylinder, einem Druckerzeugungsstempel, einer Matrize und einer Matrizenstütze sowie Dichtungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsring (26), der mit einer Stirnseiti gegen ein als Dichtungshalter wirkendes Teil (18) anliegt, an der genannten Stirnseite eine derart angeordnete Abschrägung (31) oder Nut hat, daß sich ein vom übrigen Innenraum der Hochdruckkammer isolierter, im wesentlichen ringförmiger Raum bildet, der mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht.

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