DE2602102A1

DE2602102A1 - Verfahren zum extrudieren bzw. strangpressen von aus metallschrott gebildeten bloecken und maschine zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2602102A1
Application number: DE19762602102
Authority: DE
Inventors: Kenji Ishimoto; Takuma Maeda; Tetsuo Takiguchi
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1975-01-27
Filing date: 1976-01-21
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE2602102C2; AU1027576A; FR2298379B1; FR2298379A1

Description

Übe Industries, Ltd. Yamaguchi-Ken/Japan

Verfahren zum Extrudieren bzw. Strangpressen von aus Metallschrott gebildeten Blöcken und Maschine zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Strangpressen oder Extrudieren von aus Metallschrott gebildeten Blöcken durch eine Matrize einer Strangpreßmaschine, wobei der Metallschrottblock in einen Blockaufnehmer der Strangpreßmaschine eingeführt und durch eine Matrizenöffnung der Matrize unter Druck extrudiert wird, der von einem Hauptarbeitszylinder der Strangpreßmaschine erzeugt wird.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Extrudieren bzwo Strangpressen von Metallen,, Es handelt sich dabei insbesondere um ein Verfahren zum Extrudieren bzw. Strangpressen von Blöcken, die aus Metallschrott geformt sind und in den Blockaufnehmer einer Strangpreßmaschine eingeführt und durch die Matrizenöffnung einer Matrize extrudiert werden.

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In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 87 511/1974 ist ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Metallschrott oder Metallspänen beschrieben. Bei diesem Verfahren werden Metallspäne oder Metallschrott, beispielsweise Aluminiumbüchsen oder Büchsen aus Aluminiumlegierungen, durch Strangpressen oder Extrudieren aus einer Strangpreßmaschine wiedergewonnen. Bei diesem Verfahren werden die Metallabfälle oder Metallspäne, nachdem sie gereinigt worden sind, mittels einer geeigneten Presse zu Blöcken geformt. Die einzelnen Blöcke werden anschließend auf eine für einen Strangpreßprozeß bzw_o für das Extrudieren geeignete Temperatur erhitzt. Die erhitzten Blöcke werden dem Blockaufnehmer einer üblichen Strangpreßmaschine zugeführt und darin verarbeitet. Da die aus Metallschrott oder Metallspänen geformten Blöcke Luft enthalten, erscheinen an der Außenseite des aus derartigen Blöcken stranggepreßten bzw. extrudierten Gegenständen Luftblasen, wenn die Luft enthaltenden Blöcke einem Strangpreßoder Extrudierverfahren in einer Strangpreßmaschine unterworfen werden. Ein Gegenstand mit einer Vielzahl von Luftblasen bzw. Lufteinschlüssen läßt sich jedoch nicht als hochqualitativer Metallkörper verwenden.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Strangpreßverfahren und eine Strangpreßmaschine zu schaffen, welche in der Lage sind, aus Metallschrott oder Metallspänen geformte Blöcke in einer solchen Weise zu verarbeiten, daß das extrudierte oder stranggepreßte Produkt keine Luftblasen oder Lufteinschlüsse enthält.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Extrudieren des Blockes durch die Matrizenöffnung die Luft aus dem sich in dem Blockaufnehmer befindlichen Block evakuiert wird, indem der sich in dem Blockaufnehmer befindende Block gegenüber der Außenatmosphäre isoliert und der oder die Blöcke einem Vakuum ausgesetzt wird.

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Die erfindungsgemäße Strangpreßmaschine zum Strangpressen bzw. Extrudieren eines Blockes durch eine Matrize, mit einer die Matrize tragenden Endplatte, einem Hauptarbeitszylinder, der an einer von der Endplatte mit Abstand angeordneten Zylinderplatte montiert ist, einem innerhalb des Hauptzylinders hin- und herbewegbaren Hauptdruckkolbens, der an seinem äußeren Ende einen sich in Richtung auf die Matrize erstreckenden Preßstempel trägt, und mit einem Blockaufnehmer, der zwischen der Matrize und dem Hauptdruckkolben liegt und eine Durchgangsbohrung zum Einführen des zu extrudierenden Blockes versehen ist, wobei der Blockaufnehmer relativ zur Matrize hin- und herbeweglich ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Elemente umfaßt, um die Bohrung des Blockaufnehmers gegenüber der Außenatmosphäre zu isolieren, wenn die Blockaufnehmerbohrung mit einem zu extrudierenden Block beschickt ist, und daß mindestens ein Entg-asungskanal vorhanden ist, um die Bohrung des Blockaufnehmers mit einer Entgasungsanlage zu verbinden, die eine Vakuumpumpe und einen Vakuumkessel umfaßt.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Strangpreßmaschine in erster Linie zur Verarbeitung von aus Metallschrott oder Metallspänen geformten Blöcken geeignet ist, läßt sich die Erfindung auch bei Blöcken anwenden, die aus Metallstücken oder Metallstangen bestehen, die notwendigerweise dann anfallen, wenn zwei nicht benutzbare Endabschnitte eines extrudierenden Metallgegenstandes abgeschnitten werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beschrie-■ ben. Es zeigen:

Fig. 1 einen in Längsrichtung verlaufenden Vertikalschnitt eines wesentlichen Teiles einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine;

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie II-II in Fig. 1;

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Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles von Fig. 1; Fig. 4 eine teilweise Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform der in Fig. 3 durch den Schnitt "A" gekennzeichneten Anordnung;

Fig. 5 teilweise im Schnitt eine Vorderansicht eines wesentlichen Teiles einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine;

Fig. 6 eine Schnittansicht gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5J Fig. 7 eine Schnittansicht gemäß der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine teilweise Schnittansicht einer gegenüber der Ausführungsform von Fig. 4 abgewandelten Anordnung;

Fig. 9 eine teilweise Vorderansicht eines Beispiels eines Entgasungsblockes für die in Fig. 4 oder 8 dargestellte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 eine Schnittansicht gemäß der Linie X-X in Fig. 9;

Fig. 11 eine teilweise Schnittansicht des wesentlichen Teiles einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine;

Fig. 12 in vergrößerter Darstellung den in Fig. 11 wiedergegebenen Ausschnitt ¹¹B";

Fig. 13 eine teilweise Schnittansicht des wesentlichen Teiles einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine; . ■

Fig. 14 eine Schnittansicht gemäß der Linie XIV-XIV in Fig. 13;

Fig. 15 eine teilweise Schnittansicht gemäß der Linie XV-XV in Fig. 14;

Fig. 16 eine teilweise Schnittansicht einer abgewandelten Anordnung der Ausführungsform gemäß Fig. 15, und

Fig. 17 eine Schnittansicht gemäß der Linie XVII-XVII in Fig. 16.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen wesentlichen Teil einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine. Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Strangpreßmaschine hat,, wie es auch bei einer üblichen Strangpreßmaschine der Fall ist, eine Endplatte 20, eine Zylinderplatte 22, vier sich zwischen den beiden Platten 20 und 22 erstreckende Säulen 24, einen Hauptzylinder 26, einen Hauptdruckkolben 28, an dessen

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vorderem Ende ein Preßstempel 30 angeordnet ist, einen Blockaufnehmer 32, einen Matrizenschlitten 34, an dessen einer Seite sich die Matrize 38 befindet, und ein Paar oberer und unterer Führungen 36, die an der Innenseite der Endplatte befestigt und mit Bahnen versehen sind, entlang denen der Matrizenschlitten 34 in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Preßstempels 30 verschiebbar ist. Der Matrizenschlitten 34 ist weiterhin mit einem Entgasungsblock 40 und mit Distanzstücken 42 versehen, die gemäß Figo 2 seitlich von der auswechselbar in dem Matrizenschlitten 34 befestigten Matrize 38 an dem Matrizenschlitten 34 angeordnet sind. Der Entgasungsblock 40 hat eine ebene Stirnseite, die eng und dicht gegen die gegenüberliegende Stirnseite des Blockaufnehmers 32 anliegt. Wie es insbesondere in Fig. 3 in dem mit dem Bezugszeichen "A" versehenen Ausschnitt dargestellt ist, ist an dem einen Ende des Entgasungsblockes 40 ein Dichtungsring 44 angebracht, um zwischen dem Entgasungsblock 40 und dem Blockaufnehmer 32 eine luftdichte Abdichtung zu gewährleisten, wenn der Blockaufnehmer 32 und der Entgasungsblock 40 gegeneinander anliegen. Die gemäß dem Ausschnitt "A" dargestellte Maßnahme kann in der in Fig_o 4 dargestellten Weise modifiziert werden, gemäß welcher der Blockaufnehmer mit einem ringförmigen Vorsprung 64a und der Entgasungsblock 40 mit einer komplementären ringförmigen Ausnehmung 64b versehen ist.. Wenn der Vorsprung 64a sich innerhalb der Ausnehmung 64b befindet, besteht zwischen dem Blockaufnehmer 32 und dem Entgasungsblock 40 ohne Vorhandensein eines Dichtungsringes 44 eine luftdichte Abdichtung. Der Entgasungsblock ist mit einem Entgasungskanal 46 versehen, von dem die eine Mündungsöffnung in der dem Blockaufnehmer 32 zugewandten Stirnseite des Entgasungsblockes liegt, während die andere Öffnung gemäß den Figo 1 und 3 an der Peripherie des Entgasungsblockes 40 ausmündet. Der Entgasungskanal 46 ist über eine vorzugsweise aus einem flexiblen Rohr oder Schlauch bestehende Vakuumleitung 48 an einen Vakuumkessel 50 einer Entgasungsanlage 58 angeschlossen. Diese Entgasungsanlage 58 umfaßt eine Vakuumpumpe 52, einen die Vakuumpumpe 52 antreibenden Elektromotor 54 und einen Vakuummesser 56 zur Anzeige des

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in der Vakuumleitung 48 herrschenden Unterdrucks. Wenn die als Vakuumquelle wirkende Vakuumanlage 58 in Betrieb gesetzt wird, kann die sich innerhalb des Blockaufnehmers 32 und innerhalb der sich in dem Blockaufnehmer 32 befindenden und aus Metallschrott gebildeten Blöcke 60 befindliche Luft durch den Entgasungskanal 46 und die Vakuumleitung 48 evakuiert werden. An der Vorderseite des Preßstempels 30 befindet sich während des Entgasans und während des Strangpressens ein Blindstempel 62„

Wie es sich der obigen Beschreibung entnehmen läßt, enthalten die aus Metallschrott oder Metallspänen gebildeten Blöcke 60 Luft. Diese Luft verbleibt in den Blöcken 60 auch nachdem die Blöcke in den Blockaufnehmer 32 der Strangpreßmaschine eingeführt worden sind, und selbst nachdem die Blöcke von dem durch den Hauptdruckkolben 26 betätigten Preßstempel 30 zusammengedrückt bzw. verdichtet worden sind. Vor dem eigentlichen Strangpreßvorgang muß die gesamte in den Blöcken 60 vorhandene Luft entfernt bzw. evakuiert werden. Dieses Entgasen erfolgt mit dem oben beschriebenen Entgasungsblock und der dazugehörigen Entgasungsanlage.

Im folgenden wird die Betriebsweise der in den Fig. 1 bis 4 dargestelltEn erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine beschrieben.

Der Martizenschlitten 34 wird in Querrichtung entlang der oberen und unteren Führungen 36 verschoben, so daß der an dem Matrizenschlitten 34 montierte Entgasungsblock 40 in das Zentrum der Strangpreßsmaschine gelangt, und zwar derart, daß die Mittelachse des Entgasungsblockes 40 im wesentlichen konzentrisch zur Achse des Preßstempels 30 des Hauptdruckkolbens 28 liegt« Anschließend wird der Blockaufnehmer 32 in Kontakt mit dem Entgasungsblock 40 gebracht, so daß im Bereich der Kontaktfläche mittels des Dichtungsringes 44 eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Blockaufnehmer 32 und dem Entgasungsblock 40 erreicht wird. Danach werden die Blöcke 60

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.und der Blindstempel 62 durch Vorwärtsschieben des Preßstempels 30 in die Bohrung des Blockaufnehmers 32 eingeführt. Durch diese Vorwärtsbewegung wird auch das dem Entgasungsblock 40 entgegengesetzt liegende Ende des Blockaufnehmers 32 abgedichtet. Die sich in dem Blockaufnehmer 32 befindenden Blöcke 60 sind damit gegenüber der Außenatmosphäre abgedichtet. Danach wird die Entgasungsanlage 58 in Betrieb gesetzt, so daß die sich in der Bohrung des Blockaufnehmers 32 befindenden Blöcke 60 entgast werden. Dieser Entgasungsprozeß wird ausreichend lange durchgeführt. Nach Beendigung des Entgasungsprozesses wird durch Beaufschlagung des Hauptdruckkolbens 28 und damit durch Vorwärtsschieben des Preßstempels 30 Druck auf die sich in dem Blockaufnehmer 32 befindenden Blöcke 60 ausgeübt, so daß diese Blöcke zwischen der flachen Stirnseite des Entgasungsblockes 40 und dem Blindstempel 62 zusammengepreßt bzw. verdichtet werden. Anschließend wird der Blockaufnehmer 32 geringfügig zurückgezogen, so daß er von der flachen Stirnseite des Entgasungsblockes 40 freikommt. Danach wird der Matrizenschlitten 34 in Querrichtung verschoben, bis sich die Matrize bzw. das Werkzeug 38 im Extrusionszentrum der Maschine befindet. Wenn die Matrize 38 zentriert ist, werden die Blöcke 60 durch die Matrizenöffnung der Matrize 38 extrudiert, wodurch das mittels der Strangpreßmaschine herstellbare extrudierte Produkt erhalten wird. Da die aus Metallspänen oder Metallschrott gebildeten Blöcke vor dem Strangpressen bzw. Extrudieren einem Entgasungsprozeß unterworfen worden sind, erüaält das extrudierte Produkt keine Luftblasen bzw. Lufteinschlüsse.

Bei der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine ist ähnlich wie bei der Maschine gemäß den Fig. 1 bis 4 eine Matrize 38 auswechselbar in einem Matrizenschlitten 34 befestigt. Wenn eine Matrize 38 gegen eine andere Matrize ausgetauscht werden soll, wird der Matrizenschlitten 34 zwischen den oberen und unteren Führungen 36 in eine Stellung verschoben, in der das Auswechseln der Matrizen leicht durchgeführt werden kann. Gemäß

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Fig. 6 ist ein Entgasungsblock 40 verschiebbar in dem Matrizenschlitten 34 gelagert, der zu diesem Zweck mit oberen und unteren Führungen 66 versehen ist, die an der dem Blockaufnehmer 32 zugwandten Stirnwand des Matrizenschlittens 34 angeordnet sind. Der Entgasungsblock 40 kann mittels des Hydraulikzylinders 68 entlang der Führungen 66 verschoben werden. Dieser Entgasungsblock 40 weist einen kreisförmigen Vorsprung 40' auf, der dicht gegen die zugewandte Stirnseite des Blockaufnehmers 32 anliegt, wenn der kreisförmige Vorsprung 40' des Entgasungsblockes 40 in die zentrale Stellung "C" relativ zur Strangpreßmaschine bewegt wird. Fig. 6 gibt die Position wieder, in der der kreisförmige Vorsprung 40' des Entgasungsblockes 40 relativ zu der Mittelstellung "C" seitlich verschoben ist, und zwar unter dem Einfluß des Hydraulikzylinders 68. Der Entgasungsblock ist mit einem Entgasungskanal 46 versehen, dessen eine Öffnung in der Stirnfläche des kreisförmigen Vorsprunges 40' ausmündet, während die andere Öffnung des Entgasungskanals in dem Umfangsbereich ausmündet, an dem der Hydraulikzylinder 68 angreift. Gemäß den Fig. 5 und 6 ist der Entgasungskanal 46 über die Vakuumleitung 48 an einen Vakuumkessel einer Entgasungsanlage 58 angeschlossen, die in der gleichen Form ausgebildet ist wie bei der Anordnung gemäß Fig» 2. Gemäß Fig. 5 wird der kreisförmige Vorsprung 40^f des Entgasungsblockes 40 in die Mittelstellung ¹¹C" der Maschine gebracht, so daß die Stirnfläche des Vorsprunges 40' gegen die zugewandte Stirnfläche des Blockaufnehmers 32 anliegt. Der Blockaufnehmer 32 wird mit zwei Blöcken aus Metallschrott oder Metallspänen beschickt, so daß die Blöcke durch den Preßstempel 30 eines Hauptdruckkolbens 28, bei zwischengeschaltetem Blindstempel ßZ_f zusammengedrückt bzw. verdichtet werden können, ^enn die Vakuumpumpe 52. der Entgasungsanlage 58 in Betrieb gesetzt wird, wird die sich in den Blöcken 60 befindliche Luft zusammen mit der Restluft in der Bohrung des Blockaufnehmers 32 durch den Entgasungskanal 46, die Vakuumleitung 48 und den Vakuumkessel 50 der Entgasungsanlage 58 in Richtung zur Vakuumpumpe 50 abgesaugt. Bei der Ausführungsformgemäß den Fig. 5 bis 7 kann das Evakuieren des Blockauf-

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nehmers 32 auch mittels einer abgewandelten Entgasungsanlage 58a erfolgen. Gemäß Fig. 5 kann das dem Entgasungsblock 40 entgegengesetzte Ende des Blockaufnehmers 32 ein ringförmiger Belag 74 anliegen, an dem das eine Ende eines zusammendrückbaren Balges 72 befestigt ist. Das andere Ende des Balges 72 ist an der Vorderseite des Hauptdruckkolbens 28 befestigt. An dem Hauptdruckkolben 28 sind Hydraulikzylinder 70 angebracht, um den ringförmigen Belag 74 und den Balg 72 in einer Richtung parallel zur Achse des Preßstempels 30 zu bewegen. Der ringförmige Belag 74 ist mit einem an die Entgasungsanlage 58a angeschlossenen Entgasungskanal versehen. Wenn der ringförmige Belag 74 in enge Kontaktstellung gegen den Blockaufnehmer 32 bewegt ist und wenn die Entgasungsanlage 58a in Betrieb gesetzt ist, wird der Blockaufnehmer 32 entgast bzw. evakuiert. Da bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 bis 7 das Entgasen bzw. Evakuieren des Blockaufnehmers 32 mittels zwei Entgasungsanlagen 58 und 58' durchgeführt wird, kann die Luftabsaugung aus den Blöcken 60 gegenüber der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 verbessert werden.

Nach Beendigung des Entgasungsprozesses werden die in dem Blockaufnehmer 32 befindlichen Blöcke 60 durch Beaufschlagung des Hauptdruckkolbens 28 und damit des Preßstempels 30 zusammengedrückt und verdichtet. Anschließend wird der Blockaufnehmer 32 etwas von dem Entgasungsblock 40 weggezogen, der durch den Hydraulikzylinder 68 aus der Mittelposition "C" herausbewegt wird. In Fig. 7 ist ein Zustand dargestellt, bei dem der Blockaufnehmer 32 zurückgezogen ist und der Entgasungsblock 40 aus'der Mittelstellung "C" der Maschine wegbewegt wird bzw. wegbewegt worden ist. Der Blockaufnehmer 32 wird danach wieder nach vorn verschoben, bis er gegen die Stirnseite der Matrize 38 zur Anlage kommt. Danach werden die in dem Blockaufnehmer 32 befindlichen zusammengedrückten und verdichteten Blöcke 60 dem Strangpreß- bzw. Extrusionsprozeß unterworfen, indem der Preßstempel 30 des Hauptdruckkolbens 23 in den Blockaufnehmer 32 eingeschoben wird.

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Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des an Hand der Fig. 5 bis 7 beschriebenen Entgasungsblockes 40, der so gestaltet und angeordnet ist, daß er entlang der Führungen 66 des Matrizenschlittens 34 verschoben werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist der Entgasungsblock 40a, der die Form einer dicken runden Platte hat, nicht an bzw. in dem Matrizenschlitten 34 gelagert; der Entgasungsblock 40a ist so gestaltet, daß er zwischen der Mittelstellung "C" der Strangpreßsmaschine und einer zurückgezogenen Position außerhalb der Mittelstellung "C" bewegbar ist. Die Bewegung des Entgasungsblockes 40a erfolgt mittels eines Hydraulikzylinders 68, der auf einer der Säulen 24 der Strangpreßmaschine montiert ist. Die Bewegungsrichtung des Entgasungsblockes. 40a erfolgt senkrecht zur Richtung, in der der Preßstempel 30 des Hauptdruckkolbens 38 hin- und herbewegt wird. Wenn der Entgasungsblock 40a in einer Ebene beweglich ist, die senkrecht zur Achse des Preßstempels 30 des Hauptdruckkolbens 28 stattfindet, kann die Bewegungsrichtung des Entgasungsblockes 40a von der in Fig. 8 dargestellten Weise verschieden sein. Der Entgasungsblock 40a ist mit einem Entgasungskanal 46 versehen, der an die zu der Entgasungsanlage 58 führende flexible Vakuumleitung 48 angeschlossen ist. Zur Durchführung des Entgasungs- bzw. Evakuierungsprozesses wird der Entgasungsblock 40a in die Mittelstellung "C" bewegt, in der der Entgasungsblock eine Zwischenstellung zwischen der Matrize 38" und dem Blockaufnehmer 32 einnimmt. Die Kontaktfläche zwischen dem Entgasungsblock 40a und dem Blockaufnehmer 32 wird durch geeignete Dxchtungsanordnungen abgedichtete

Der in den Fig. 9 und 10 dargestellte Entgasungsblock 40^fa ist so geformt, daß er teilweise in die Bohrung des Blockaufnehmers 32 eingeführt werden kann, wodurch eine zusätzliche Dichtungsanordnung entfällt. Dieser Entgasungsblock 40'a umfaßt einen Innenblock 76, der beispielsweise, wie in Fig. dargestellt, einen kreisrunden Querschnitt hat. Der Innenblock 76 ist in einer Ausnehmung 78 gelagert, die in der dem

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Blockaufnehmer 32 zugewandten Stirnseite des Entgasungsblockes 4O'a angeordnet ist. Angrenzend an diese Stirnfläche des Entgasungsblockes 40'a ist der Innenblock 76 von einem Ringspalt 80 umgeben, der die Breite "a" hat. Dieser Ringspalt 80 ist an den im wesentlichen radial verlaufenden geradlinigen Entgasungskanal 46 über zwei Bohrungen 82 angeschlossen. Die Anordnung der Ausnehmung 7.8, des Ringspaltes 80, der beiden Bohrungen 82 des geradlinigen Entgasungskanals 46 dient dazu, den Entgasungseffekt, der in den Fig. 6 oder 8 beschriebenen Ausführungsform mit nur einem einzigen Entgasungskanal 46 zu verbessern. Die Breite "a" des Ringspaltes 80 muß jedoch so klein sein, daß verhindert wird, daß der Ringspalt 80 durch Fremdstoffe verstopft wird, beispielsweise durch Metallspäne, die während des Entgasungsprozesses von den Blöcken 60 abgelöst werden. Der Innenblock 76 des Entgasungsblockes 4O'a kann, falls notwendig, weitere geeignete Entgasungskanäle aufweisen, die mit dem Entgasungskanal 46 in Verbindung stehen. Wenn der Innenblock 46 mit weiteren Entgasungskanälen versehen ist, kann der Entgasungseffekt des Entgasungsblockes 40'a verbessert werden.

Aus der obigen Beschreibung der an Hand der Fig. 5 bis 10 beschriebenen Entgasungsblöcke kann entnommen werden, daß die in den Blockaufnehmer 32 eingeführten Blöcke vollständig entgast bzw. evakuiert werden können, und zwar aufgrund der Anordnung und der Gestalt der Entgasungsblöcke 40, 40a oder 40^!a, die jeweils für sich zwischen der Mittelstellung "C" und einer außerhalb' dieser Mittelstellung "C" liegenden ' zurückgezogenen Position hin- und herbewegbar sind. Daraus ergibt es sich, daß dann, wenn die Blöcke 60 durch die Matrizenöffnung der Matrize 38 extrudiert oder stranggepreßt werden, in dem extrudierten Produkt keine Luftblasen oder Lufteinschlüsse vorhanden sind. Das extrudierte bzw. stranggspreßte Produkt kann demzufolge als Metallkörper hoher Qualität verwendet werden.

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Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine ist in den Fig. 11 und 12 dargestellt, die jedoch nicht die gesamte Maschine wiedergeben, sondern nur einen wesentlichen Bestandteil derselben. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 11 und 12 hat die Matrize 38a einen besonders gestalteten Innenaufbau, der das Evakuieren der sich in dem Blockaufnehmer 32 befindlichen Blöcke vor dem E^-trudieren bzw. Strangpressen der Blöcke durch eine Öffnung in der Matrize 38a ermöglicht, die in einem Matrizenträgerring 84 gelagert ist. Die Matrize 38a wird von Blindringen bzw. Blindstempeln 86, 88 und 88' abgestützt. Gemäß Fig. 12, in der der Ausschnitt "B" in vergrößerter Darstellung wiedergegeben ist, ist die Matrize 38a mit einer sich nach innen kegelstumpfförmig verjüngenden Ausnehmung 96 versehen, an die eine axial gerichtete Bohrung 92 anschließt, die in eine Radialbohrung 94 mündet, die ihrerseits am Umfang der Matrize 38a endet. An die Radialbohrung 94 schließt sich eine Bohrung 94^f im Matrizenträgerring 84 an. In die kegelstumpfförmige Ausnehmung 90 der Matrize 38a ist ein Ventilkörper 96 eingesetzt, der sich an dem vorderen Ende einer Ventilkörperstange 98 befindet,die an ihrem hinteren Ende einen im wesentlichen halbkugelförmigen Stößelkörper 100 trägt. Der Ventilkörper 96 wird in die kegelstumpfförmige Ausnehmung unter dem Einfluß einer Feder 108 hineingezogen, die zwischen dem Stößelkörper 100 und einer Ringschulter der Bohrung 92 abgestützt ist. Auf den Stößelkörper 100 wirkt ein weiterer im wesentlichen ebenfalls halbkugelförmiger Stößelkörper ein, der sich in dem innenliegenden Teil der Radialbohrung befindet. Dieser Stößelkörper 104 ist an dem unteren Ende einer durch die Radialbohrung 94 hindurchgeführten Stange befestigt, auf deren äußeres Ende ein Hydraulikzylinder I06 einwirkt, der an dem Matrizenträgerring 94 montiert ist. Durch Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 106 können die Stange 102 und der Stößelkörper 104 nach innen geschoben werden. Wenn der Stößelkörper 104 aus der in Fig. 12 dargestellten Position nach innen geschoben wird, verschiebt dieser Stößelkörper den Stößelkörper 100, bezogen auf Fig. 12, nach rechts, und

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zwar entgegen der Kraft der Druckfeder 108. Dadurch wird der Ventilkörper 106 aus der Ausnehmung 90 heraus in die Bohrung des Blockaufnehmers 32 "bewegt. Auf diese Weise wird eine Verbindung zwischen der Bohrung des Blockaufnehmers 32 und einer außerhalb der Strangpreßmaschine angeordneten Entgasungsanlage geschaffen, und zwar durch die Ausnehmung 90, die radial gerichtete Bohrung 92 und einen in radialer Richtung verlaufenden Entgasungskanal 46a, der sich von der Bohrung 92 zum Außenumfang des Matrizenträgerringes 84 erstreckt. Wenn die Stange 102 und der Stößelkörper 104 unter dem Einfluß des Hydraulikzylinders 106 nach außen, d.h. nach oben bewegt werden, bewegt sich der Ventilkörper 96 unter dem Einfluß der Druckfeder 108 wieder in die Ausnehmung 90 zurück, so daß die Ausnehmung 90 der Matrize 38a durch den Ventilkörper 96 wieder verschlossen ist.

Die Funktionsweise der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Anordnung ist wie folgt:

Der Blockaufnehmer 32 wird zuerst so weit nach vorne bewegt, bis er gegen die Stirnseite der Matrize 38a zur Anlage kommt. Anschließend werden die Blöcke 60 in die Bohrung des Blockaufnehmers 32 eingeschoben. Die Bohrungsoffnung des Blockaufnehmers 32 wird durch einen Blindstempel 62 verschlossen. Daraufhin wird der Hydraulikzylinder 106 beaufschlagt, um den Stößelschieber 104 nach innen und damit den Ventilkörper 96 nach außen aus der Ausnehmung 90 herauszuschieben. Im nächsten Schritt wird die in den Fig. 11 und 12 nicht dargestellte Entgasungsanlage eine bestimmte Zeitlang in Betrieb gesetzt, um die Luft aus den sich in der Bohrung des Blockaufnehmers 32 befindenden Blöcken 60 zu evakuieren. Nach Beendigung der Entgasungsstufe wird der Ventilkörper 96 wieder in die Ausnehmung 90 zurückbewegt, um diese zu verschließen. Danach wird der Preßstempel 30 in den Blockaufnehmer 32 hineingeschoben, um die Blöcke 60 durch die Matrizenöffnung der Matrize 38a zu extrudieren. Der gesamte Strangprozeß läßt sich mit der Maschine gemäß den Fig. 11 und 12 einfacher durchführen als mit den vorher beschriebenen Ausführungsformen, da bei der

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Ausführungsform gemäß den Fig. 11 und 12 der Entgasungsprozeß ohne Benutzung eines Entgasungsblockes wie der Entgasungsblöcke 40, 40a oder 40'a stattfinden kann_o

In den Fig. 13 bis 15 ist der wesentliche Teil einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strangpreßmaschine dargestellt. Fig. 13 zeigt einen Hauptdruckkolben 28, einen Preßstempel 30, einen Blockaufnehmer 32 und eine Matrize 38· Diese Matrize 38 wird starr von einem Gegenblock 86 abgestützt. Im Bereich der dem Hauptdruckkolben 28 zugewandten Stirnseite des Blockaufnehmers 32 sind zwei Abdichtkörper 112 angeordnet. Die Abdichtkörper 112 sind in radialer Richtung senkrecht zur Achse des Preßstempels 30 des Hauptdruckkolbens 28 hin- und herbewegbar. Wenn die Abdichtkörper 112 aufeinander zu bewegt sind, liegen sie gegeneinander an und umschließen den Preßstempel 30 dicht. Zur Verschiebung der beiden Abdichtkörper 112 dienen zwei Schubzylinder 116, die an den Außenseiten der beiden Abdichtkörper 112 angreifen. Die beiden Abdichtkörper sind zwischen den Führungen 114 geführt. Auf der Stirnseite des Blockaufnehmers 32 ist unter Zwischenschaltung einer beispielsweise aus Asbest bestehenden Wärmeisolierplatte 122 eine mit einer zentralen öffnung versehene runde Eckplatte 124 montiert. Die Flächen zwischen den gegeneinandergeschobenen Abdichtblöcken112 und dem Preßstempel 30 sind unter Verwendung von Dichtungen 118a abgedichtete Zum Abdichten der Flächen zwischen den Abdichtkörpern 112 und der Deckplatte 124 dienen Abdichtungen 118b. Einer der Abdichtkörper 112 ist mit einem Entgasungskanal 46 versehen, dessen äußere öffnung an eine sich zu einer Entgasungsanlage erstreckende Vakuumleitung 48 angeschlossen ist* Gemäß Fig. 15 ist der Blockaufnehmer 32 mit einer Nut 120 versehen, die eine Verbindung zwischen der Bohrung des Blockaufnehmers 32 und dem Entgasungskanal 46 herstellt. Zwischen der Innenfläche der Bohrung des Blockaufnehmers 32 und der Außenfläche d·« Blindstempels 62 befindet sich somit ein schmaler Spalt, der eine Entgasung bzw. Evakuierung der Bohrung des Blockaufnehmers 32 ermöglichte Während des Entgasungsprozesses ist dem

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Blockaufnehmer 32 in der in Fig. 13 dargestellten Art die Matrize 38 zugeordnet.

Zum Betrieb der in den Fig. 13 bis 15 dargestellten Spritzgießmaschine wird zuerst die Matrize 38 gegen den Blockaufnehmer 32 zur Anlage gebracht. Anschließend werden aus Metallschrott oder Metallspänen gebildete Blöcke 60 in die Bohrung des Blockaufnehmers 32 eingeführt, und die Bohrungsöffnung wird durch den Bliridstempel 62 verschlossen. Danach wird der Preßstempel 30 so lange in die Bohrung des Blockaufnehmers eingeschoben, bis der Preßstempel 30 und der Blindstempel die in Fig. 13 dargestellte Position einnehmen. Danach werden die Abdichtkörper 112 aufeinander zu in Kontaktstellung miteinander bewegt, und zwar mittels der Schubzylinder 116, so daß die Bohrung des Blockaufnehmers 32 vollständig abgedichtet ist. Danach wird die Entgasungsanlage in Betrieb genommen, so daß die Blöcke 60 entgast werden. Nach dem Entgasungsprozeß wird der Preßstempel des Hauptdruckkolbens 28 weiter in die Bohrung des'Blockaufnehmers 32 eingeschoben, so daß die Blöcke zwischen der Matrize 38 und dem Blindstempel 62 zusammengedrückt und verdichtet werden. Anschließend werden die Abdichtkörper 112 nach außen verschoben und der Preßstempel 30 wird fortschreitend vorwärtsbewegt, so daß die Blöcke 60 durch die Matrizenöffnungen der Matrize 38 und des Gegenblocks 86 extrudiert werden.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 13 bis 15 sind die Abdichtkörper 112 so angeordnet, daß sie quer ausschließlich in einer senkrechten Richtung zur Achse des Preßstempeis 30 bewegt werden können. Eine derartige Ausführungsform läßt sich erfindungsgemäß in der in den Fig. 16 und 17 dargestellten Weise modifizieren.

Gemäß den Fig. 16 und 17 sind die Abdichtkörper 112 so angeordnet, daß sie nicht nur in einer Richtung senkrecht zur Achse des Preßstempels 30 sondern auch in einer Richtung parallel zur Achse ,d^es Preßstempels 30 bewegbar sind. Die Bewegung der

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beiden Abdichtkörper 112 senkrecht zur Achse des Preßstempels 30 erfolgt durch die Schubzylinder 116. Die Bewegung der beiden Abdichtkörper parallel zur PreßStempelachse wird von zwei Hydraulikzylindern 130 mit den zugeordneten Kolbenstangen 132 abgeleitet. Für den Entgasungsprozeß werden die beiden Abdichtkörper 112 in eine Position gebracht, in der sie unter Zwischenschaltung der Dichtungen 118b gegen die Stirnseite des Blockaufnehmers und unter Zwischenschaltung der Dichtungen 118a gegen die Außenseite des Preßstempels 30 zur Anlage kommen. Nach Beendigung des Entgasungsprozesses werden die beiden Abdichtkörper 112 in eine von dem Blockaufnehmer 32 entfernte Position zurückgezogen. Die Abdichtkörper 112 nehmen demzufolge zusammen mit den Dichtungen 118a und 118b nur eine dem Blockaufnehmer benachbarte Position ein, wenn der Entgasungsprozeß stattfindet. Dadurch wird verhindert, daß die Wärme in dem Blockaufnehmer während des Extrusionsprozesses durch Reibung zwischen den Blöcken und dem Blindstempel und der Innenwand des Blockaufnehmers 32 erzeugt wird, an die Abdichtkörper und die Dichtungen 118a und 118b weitergeleitet wird. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 16 und 17 wird somit nicht wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 13 bis 15 ein Wärmeisolator benötigt. Die Abdichtkörper 112 sind an die Kolbenstangen 132 unter Zwischenschaltung von Querarmen 126 und Montageblöcken 128 angeschlossen. Die Montageblöcke 128 sind so an den Enden der Kolbenstangen 132 befestigt, daß eine Relativbewegung zwischen den Montageblöcken 128 und den Kolbenstangen 132 möglich ist, während die Abdichtkörper 112 unter dem Einfluß der Schubzylinder 116 relativ zueinander verschoben werden. Wenn die Montageblöcke 118 starr an den Enden der Kolbenstangen 132 befestigt sind, muß eine Relativbewegung zwischen den Querarmen 126 und den Abdichtkörpern 112 möglich sein. Der in den Fig. 16 und 17 oben dargestellte Abdichtblock 112 ist mit einem Entgasungskanal 46 versehen, der mit einer an die Entgasungsanlage angeschlossenen flexiblen Vakuumleitung 48 in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß den Fig. 16 und

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entspricht im wesentlichen der Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß den Figo 13 bis 15.

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Claims

Patentansprüche

1.jVerfahren zum Strangpressen oder Extrudieren von aus —Metallschrott gebildeten Blöcken durch eine Matrize einer Strangpreßmaschine, wobei der Metallschrottblock in einen Blockaufnehmer der Strangpreßmaschine eingeführt und durch eine Matrizenöffnung der Matrize unter Druck extrudiert wird, der von einem Hauptarbeitszylinder der Strangpreßmaschine erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Extrudieren des Blockes durch die Matrizenöffnung die Luft aus dem sich in dem Blockaufnehmer befindlichen Block evakuiert wird, indem der sich in dem Blockaufnehmer befindende Block gegenüber der Außenatmosphäre isoliert und der oder die Blöcke einem Vakuum ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich in dem Blockaufnehmer befindende Block während des Entgasungs- bzw. Evakuierungsprozesses einer zusätzlichen Preßkraft unterworfen werden, nachdem der Block dem Vakuum ausgesetzt worden ist.

3. Strangpreßmaschine zum Strangpressen bzw. Extrudieren eines Blockes durch eine Matrize, mit einer die Matrize tragenden Endplatte, einem Hauptarbeitszylinder, der an einer von der Endplatte mit Abstand angeordneten Zylinderplatte montiert ist, einem innerhalb des Hauptzylinders hin- und herbewegbaren Hauptdruckkolbens, der an seinem äußeren Ende einen sich in Richtung auf die Matrize erstreckenden Preßstempel trägt, und mit einem Blockaufnehmer, der zwischen der Matrize und dem Hauptdruckkolben liegt und eine Durchgangsbohrung zum Einführen des zu extrudierenden Blockes versehen ist, wobei der Blockaufnehmer relativ zur Matrize hin- und herbeweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie Elemente (40 bzw. 40a bzw. 40'a bzw. 96 bzw. 112 bzw. 62 bzw. 72, 74) umfaßt, um die Bohrung des Blockaufnehmers (32) gegenüber der Außenatmosphäre zu isolieren, wenn die Block-

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aufnehmerbohrung mit einem zu extrudierenden Block beschickt ' ist, und daß mindestens ein Entgasungskanal (46 bzw. 46a) vorhanden ist, um die Bohrung des Blockaufnehmers (32) mit einer Entgasungsanlage (58 bzw. 58a) zu verbinden, die eine Vakuumpumpe (52) und einen Vakuumkessel (50) umfaßt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

Isolierelemente einen Entgasungsblock (40 bzw. 40a bzw.

ersten
40'a), der zwischen einer/Position, in der die Stirnseite des Entgasungsblockes gegen die der Endplatte (20) zugewandten Stirnseite des Blockaufnehmers (32) anliegt, und einer zweiten Position hin- und herbewegbar ist, in der der Entgasungsblock sich außerhalb seiner ersten Position befindet, und einen austauschbaren Blindstempel (62) umfassen, der nach dem Einführen eines oder mehrerer Blöcke (60) in die Bohrung des Blockaufnehmers (32) abdichtend in diese Bohrung eingesetzt ist, und daß der Entgasungsblock (40 bzw. 40a bzw. 40'a) mit dem Entgasungskanal (46) versehen ist, an den eine flexible Vakuumleitung (48) angeschlossen ist, die zu der Entgasungsanlage (58) führt.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsblock (40, 40') starr an einem Matrizenschlitten (34) befestigt ist, an bzw. in dem die Matrize (38) austauschbar montiert ist, und daß der Matrizenschlitten (34) in einer Richtung senkrecht zur Achse des Preßstempels (30) des Hauptdruckkolbens (28) verschiebbar ist,

6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Endplatte (20) zugewandte Stirnseite des Blockaufnehmers (32) und die dagegen zur Anlage bringbare Stirnseite des Entgasungsblockes (40, 40·) mit einander komplementären und ineinanderschiebbaren Vorsprüngen versehen sind.

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7. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsblock (40, 40^f) verschiebbar auf einem Matrizenschlitten (34) gelagert ist, an bzw. in dem die Matrize (38) austauschbar montiert ist, und daß der Entgasungsblock (40, 40') unter dem Einfluß eines an dem Matrizenschlitten (34) befestigten Schubzylinders(68) zwischen seinen ersten und zweiten Stellungen in einer Ebene senkrecht zur Achse des Preßstempels hin- und herbewegbar ist.

8. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsblock (40a) die Form einer dicken runden Platte hat, die mit dem Entgasungskanal (46) versehen ist und in der dem Blockaufnehmer (32) zugewandten Stirnfläche eine kreisförmige Ausnehmung (78) aufweist, deren Durchmesser kleiner als der Bohrungsdurchmesser des Blockaufnehmers ist und die mit dem Entgasungskanal (46) in Verbindung steht, und daß in die Ausnehmung (78) ein Innenblock (76) eingesetzt ist, zwischen dessen Außenumfang und dem Innenumfang der Ausnehmung (78) ein Ringspalt (80) freigelassen ist, der zur Bohrung des Blockaufnehmers (32) hin offen ist, wenn die runde dicke Platte von einem auf einem stationären Teil der Maschine montierten Arbeitszylinder (68) in enge Kontaktstellung mit der zugewandten Stirnfläche des Blockaufnehmers (32) gebracht worden ist.

9. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierelemente die Matrize (38a) selbst umfassen, die in der dem Blockaufnehmer (32) zugewandten Stirnfläche mit einer Ausnehmung (90) versehen ist, die an den Entgasungskanal (46a) angeschlossen ist, welcher Über eine flexible Vakuumleitung (48) an .die Entgasungsanlage (58) angeschlossen "ist, daß die die Verbindung zwischen der Bohrung des Blockaufnehmers (32) und dem Entgasungskanal (46a) herstellende Ausnehmung (90) durch einen Ventilkörper (96) verschließbar ist, und daß ein auswechselbarer Blindstempel (62) vorgesehen ist, der in die Bohrung des Blockaufnehmers nach dem Einführen des oder der Blöcke (60)einsetzbar ist.

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10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ventilkörper (96) in Schließrichtung eine Feder (108) einwirkt, und daß zum Bewegen des Ventilkörpers (96) in die Öffnungsstellung der Ausnehmung (78) ein Arbeitszylinder (106) vorgesehen ist, der zum Öffnen entgegen der Kraft der Feder (108) arbeitet.

11. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (38) während des Strangpreßprozesses bzw. des Extrudierens mit einer Stirnfläche gegen die zugewandte Stirnfläche des Blockaufnehmers (32) anliegt, und daß die Isolierelemente im Bereich der davon abgewandten axial im Abstand liegenden Stirnfläche des Blockaufnehmers angeordnet sind, und daß diese Isolierelemente den Entgasungskanal (46) umfassen, der an die Entgasungsanlage angeschlossen ist und während des Abdichtens der Bohrung des Blockaufnehmers (32) mit dieser Bohrung in Verbindung steht.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolier- und Abdichtelemente zwei Abdichtkörper (112) umfassen, die relativ zueinander in einer senkrecht zur Achse des Preßstempels (30) liegenden Ebene hin- und herbewegbar und so angeordnet sind, daß sie in engen Kontakt mit dem Preßstempel (30) einerseits und mit ihren außerhalb des Preßstempels liegenden einander zugewandten Flächen andererseits bringbar sind.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungskanal (46) durch eine Bohrung gebildet ist, die durch einen der Abdichtkörper (112) hindurchgeführt ist.

14. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Deckplatte (124) umfaßt, die unter Zwischenschaltung einer Wärmeisolierplatte (122) gegen die dem Preßstempel (30) zugewandte Stirnfläche des Blockaufnehmers (32) zur Anlage bringbar ist, und daß die Deckplatte (124)

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mit Führungen (114) für die senkrecht zur Achse des Preßstempels (30) verschiebbaren Abdichtkörper (120) versehen ist, die mittels Schubzylindern (116) verschiebbar sind.

15. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtkörper (112) zusätzlich in einer Richtung parallel zur Achse des Preßstempels (30) verschiebbar und außerdem mit der Stirnfläche des Blockaufnehmers (32) in engen Kontakt bringbar sind.

16. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Abdichtkörper (112) zur Verschiebung derselben in einer Ebene senkrecht zur Achse des Preßstempels (30) und in einer Richtung parallel zur Achse des Preßstempels (30) Schubzylinder (116) bzw. Hydraulikzylinder (130) einwirken.

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