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Indirekt-Metallstrangpresse mit einer mit
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dem Aufnehmerhalter verbundenen Vorrichtung zum Abtrennen des Preßrestes
und zum Auswechseln von Matrizen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Indirekt-Metallstrangpresse, die
aus einem Pressengestell besteht, welches aus einem den Preßzylinder tragenden Holm,
einem Gegenholm sowie Zylinderholm und Gegenholm verbindenden Zugstangen gebildet
ist, und ferner besteht aus einem axial im Pressengestell verschiebbaren, den Aufnehmer
tragenden Aufnehmerhalter, und einem vom Preßkolben bewegten, einen Stempel für
den Verschluß des Aufnehmers tragenden und die Mitnahme des Aufnehmers beim Auspressen
des Metallblockes bewirkenden Laufholm, der ebenfalls im Pressengestell axial verschiebbar
geführt ist. Desweiteren sind.diese Metallstrangpressen mit einer Vorrichtung zum
Abtrennen des Preßrestes und einer Vorrichtung zum Auswechseln der Matrizen und
- falls auch die Herstellung von Hohlprofilen vorgesehen ist - mit einer Lochvorrichtung
versehen.
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Die Vorrichtung zum Abtrennen des Preßrestes wird zumeist am Aufnehmerhalter
montiert, und zwar an der dem Zylinderholm zugekehrten Seite, um sogleich nach Beendigung
des Preßvorganges
den aus dem Aufnehmer ausgestoßenen Preßrest mit
dem an ihm haftenden Aufnehmerverschlußstück abscheren zu können (Zeitschrift Metall,
31. Jahrgang (1977) Heft 4, Seiten 414-417).
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Dabei dient die im Aufnehmer verbleibende Matrize als Gegenlager zur
Aufnahme der Scherkraft, die über die Matrize, den Aufnehmer, die Lagerung des Aufnehmers
im Aufnehmerhalter auf den Aufnehmerhalter übertragen wird, der auch die Schervorrichtung
trägt. Die Belastung der im Kraftfluß liegenden Bauteile unterwirft diese einem
unerwünschten Verschleiß, in dessen weiterer Folge auch die Genauigkeit beim Auspressen
des Stranges infolge auftretenden Spiels beeinträchtigt wird, wodurch beim Auspressen
von Hohlprofilen Exzentrizitäten von Außen- zu Innenprofil auftreten.
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Um die Scherkraft von den die Genauigkeit des Preßvorganges gewährleistenden
Bauteilen fernzuhalten und um den Verschleiß dieser Bauteile so gering wie möglich
zu halten, ist es bekannt (DE-OS 28 43 178) die Schere in einem gesonderten Rahmen
anzuordnen, der zwischen dem Aufnehmerhalter und dem Gegenholm entlang dem Matrizenstempel
im Pressengestell axial beweglich geführt ist. Da der Scherenrahmen den Matrizenstempel
mit einer Führungsbuchse umfaßt ist die Matrize beim Abschneiden des Preßrestes
unmittelbar abgestützt. Der Matrizenstempel bleibt unbelastet von der Scherkraft
und bei der Bemessung des Matrizenstempels in Bezug auf dessen Innendurchmesser
und damit einen möglichen Profilumkreis brauchen lediglich die Druck- bzw. Knickbeanspruchungen
des Matrizenstempels berücksichtigt werden. Nachteilig ist der durch den zusätzlichen
Rahmen mit Führungen und Verschiebeantrieb erforderliche bauliche Aufwand der dadurch
besonders groß wird, daß die Bauart der Führungen spielfreie oder spielarme Lagerung
der bewegten Teile gewährleisten muß, ansonsten die Vorteilhaftigkeit der Anordnung
nicht gegeben wäre.
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Ziel der Erfindung ist es, mit geringstem baulichen Aufwand die beim
Abtrennen des Preßrestes auftretenden Scherkräfte von den die Arbeitsgenauigkeit
gewährleistenden Bauteilen fernzuhalten. Dieses Ziel wird erreicht, indem gemäß
der Erfindung ein Scherenrahmen an der dem Gegenholm zugewandten Seite des Aufnehmerhalters
mit diesem einem Abstand verbunden ist, der mindestens dem größeren axialen Dickenmaß
von Aufnehmerverschlußstück zusammen mit dem Preßrest bzw.
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der Matrize entspricht und daß in diesem Raum das mit dem Scherenrahmen
bzw. seiner Durchgangsöffnung zusammenwirkende Schermesser radial zur Strangachse
verschiebbar ist.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung einer Indirekt-Metallstrangpresse
erfüllt nicht nur das genannte Hauptziel, sonder eröffnet zudem weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen zur Erfüllung weiterer Aufgaben.
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So kann die in dem Scherenrahmen einsitzende Führungsbuchse für die
Matrize und den sie tragenden Matrizenstempel zugleich zum Abstreifen der sich hinter
der Matrize sammelnden, von dem Aufnehmerverschlußstück beim Rücklauf des Aufnehmers
von der innenwand des Aufnehmers abgeschabten Schale verpreßten Materials dienen
und dies insbesondere, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Führungsbuchse
im Scherenrahmen in zwei oder mehr Teile unterteilt ist, die zentrisch zueinander
anstellbar sind.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die zwei oder mehr
Teile der unterteilten Führungsbuchse gegen eine sich in der Führungsbuchse befindende
Matrize preßbar sein, derart, daß die Matrize axial gehalten ist, um so die Matrize
sicher von Scherenrahmen mitnehmen zu lassen, wenn die Matrize vom Matrizenstempel
abgesetzt werden soll, um mittels einer weiteren
Trennvorrichtung,
beispielsweise einer Säge, die gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vor dem
Scherenrahmen an der dem Gegenholm zugewandten Seite radial zur Strangachse verschiebbar
angeordnet ist das Abtrennen des Stranges hinter der Matrize durchführen zu können.
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So wie gemäß der Erfindung der Scherenrahmen mit dem Matrizenhalter
verbunden ist, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit dem Matrizenhalter
an dessen dem Gegenholm zugewandten Seite ein Schieber quer zur Pressenachse beweglich
angeordnet sein, der zumindest eine Aufnehmermulde für eine in die Preßachse einubringende
Matrize aufweist. Obgleich dieser Matrizenwechselschieber das Vorhandensein des
Scherenrahmens und der Schere nicht voraussetzt und eigenständiges Erfindungsmerkmal
ist, ist die Kombination dieser Erfindungsmerkmale, indem der Schieber in dem Raum
zwischen Scherenrahmen und Aufnehmerhalter quer zur Pressenachse beweglich angeordnet
ist, von besonderer Vorteilhaftigkeit, weil so beide Vorrichtungen mit geringstem
baulichen Aufwand kombiniert sind.
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Die Führungsbuchse im Scherenrahmen läßt sich auch beim Matrizenwechsel
benutzen und darin liegt ein weiterer Vorteil der Kombination beider Vorrichtungen,
wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der mit der Mulde für den Matrizenwechsel
versehene Schieber desweiteren mit einem Brückenstück zur Stützung einer von der
Durchgangsöffnung bzw. Führungsbuchse im Scherenrahmen in die Aufnehmerbohrung überzuleitende
Matrize versehen ist, wobei der Schieber desweiteren mit einer Mulde zur Aufnahme
des durchzubringenden Preßrestes mit Aufnehmerverschlußstück versehen sein kann.
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Die Zeichnungen zeigen ein-Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Es zeigen: Figur 1 in schematischer Darstellung eine Indirekt-Metallstrangpresse
zur Herstellung von Hohlprofilen, Figur 2 einen Ausschnitt zur Figur 1 in größerem
Maßstab, Figur 3 einen Schnitt nach der Linie Ill-lirund Figur 4 einen Schnitt nach
der Linie IV-IV.
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Zur Erklärung der Arbeitsweise der Indirekt-Metallstrangpresse ist
diese in Ausschnitten dargestellt, die verschiedene Betriebs stellungen zeigen in
Figur 5a beim Einbringen eines zu verpressenden Metallblockes, Figur 5b kurz vor
Beginn des Preßvorganges, Figur 5c zum Ende des Preßvorganges, Figur 5d vor dem
Abtrennen des Preßrestes, Figur 5e nach dem Abtrennen des Preßrestes, Figur 6a beim
Durchtrennen des Stranges mit der zusätzlichen Trennvorrichtung hinter der Matrize,
Figur 6b beim Ausbringen der Matrize nach dem Abtrennen des Stranges, Figur 6c beim
Einbringen einer neuen Matrize,
Figur 7a beim uebergeben einer
auszuwechselnden Matrize an den Aufnehmer der Presse, Figur 7b beim Einbringen einer
neuen Matrize mittels des Wechselschiebers, Figur 7c beim Einbringen der neuen Matrize
in die Führungsbuchse und Ablegen der auszuwechselnden Matrize in den Wechselschieber.
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Die in Figur 1 gezeigte Indirekt-Metallstrangpresse besteht aus dem
Pressengestell, welches aus einem Zylinderholm 1, einem Gegenholm 2 und diese verbindenden
Zugstangen.3 gebildet ist. Der Zylinderholm 1 trägt den Haupt-Preßzylinder 4 in
dem der Plungerkolben 5 als Haupt-Preßkolben einsitzt. Der Plungerkolben 5 ist über
einen Rahmen 6 mit dem Laufholm 7 verbunden, der im Pressengestell entlang den Zugstangen
2 axial beweglich geführt ist. Den Vorschub des Laufholms 7 bewirkt der Plungerkolben
5, während für den Rückzug Kolbenstangen 8 über den Rahmen 6 mit dem Laufholm 7
verbunden sind, die mit ihren Kolben 9 in den Rückzugzylindern 10 einsitzen, wobei
diese wie der Hauptzylinder 4 vom Zylinderholm 1 getragen sind.
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Im Pressengestell entlang den Zugstangen 2 axial beweglich ist ferner
ein Aufnehmerhalter 11, zu dessen Verschiebung Kolben 12 vorgesehen sind, die über
Kolbenstangen 13 mit dem Aufnehmerhalter 11 verbunden sind und in Zylindern 14 einsitzen,
die ebenfalls vom Zylinderholm 1 getragen sind. Mit 15 sind Klemmverbindungen bezeichnet,
die im Laufholm 7 einsitzen und die Kolbenstangen 13 umgreifen, durch die der Laufholm
7 mit den Kolbenstangen 13 reibschlüssig fest verbindbar sind, so daß der Laufholm
7 sowohl mit dem Aufnehmerhalter 11 als auch mit den Kolben 12 fest verbindbar ist.
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Um mit der Presse auch Hohlprofile pressen zu können, ist ein Lochdorn
erforderlich, decan einer Lochdorntraverse 16 befestigt ist. Die Lochdorntraverse
16 ist axial beweglich geführt in Fenstern 17, die in den den Laufholm 7 mit dem
Plungerkolben 5 verbindenden Rahmen 6 eingearbeitet sind.
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Der Plungerkolben 5 ist hohl und zur Lochdorntraverse 16 offen, so
daß er einen Zylinder für einen Plungerkolben 18 bildet, der die Lochdorntraverse
16 vorschieben kann. Für den Rückzug der Lochdorntraverse 16 ist diese mit Zylindern
19 verbunden, in denen Plungerkolben 20 einsitzen, die am Laufholm 7 abgestützt
sind. Durch Klemmverbindungen 22 in der Lochdorntraverse 16 und Klemmverbindungen
23 im Zylindern holm 1 und Zugstangen 24 kann die Lochdorntraverse 1.6 im Pressengestell
festgesetzt werden.
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Zum Verpressen eines Metallblockes 25 wird dieser in den vom Aufnehmerhalter
11 getragenen Aufnehmer 26 eingesetzt. Ein am Gegenholm 2 im Stempelhalter 27 befestigter
Matrizenstempel 28 stützt eine Matrize 29. Nachdem ein am Laufholm 7 im Stempelhalter
30 befestigter Verschluß stempel 31 mit vom ihm abgestützten Aufnehmerverschlußstück
32 mit dem Laufholm 7 gegen den Block 25 vorgefahren ist und den Block 25 bis gegen
die Matrize 29 verschoben hat und - falls ein Hohlprofil gepreßt werden soll - nachdem
der im Dornhalter 33 an der Lochdorntraverse 16 befestigte Lochdorn 34 den Metallblock
25 durchdrungen hat bis die Dornspitze in der öffnung der Matrize 29 steht, wird
die Klemmverbindung 15 geschlossen, so daß der Aufnehmerhalter 11 mit Aufnehmer
26 mit dem Laufholm 7 verbunden ist.
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Der Aufnehmer 26 mit dem ihn zur einen Seite abschließenden Aufnehmerverschlußstück
32 und dem Verschluß stempel 31 bewegen sich nun gemeinsam unter der Kraft des Plungerkolbens
5 und der Kolben 12 zur Aufnehmerverschiebung über den Matrizenstempel 28 hinweg,
wobei der Metallblock 25 indirekt zum Strang
ausgepreßt wird, der
durch den hohlen Matrizenstempel 28 und den Durchtritt 35 im Gegenholm 2 austritt.
Bauweise und Arbeitsweise der Presse entsprechen in so weit dem bekannten Stande
der Technik.
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Gemäß der Erfindung ist am Aufnehmerhalter 11 und in einem bestimmten
Abstand zu diesem ein Scherenrahmen 41 befestigt.
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Dieser Scherenrahmen 41 ist mit einer Durchgangsöffnung 42 innerhalb
einer Führungsbuchse 43 versehen. In dem Aufnehmerhalter 11 sind Stehbolzen 44 eingeschraubt,
die den Scherenrahmen 41 in dem vorgesehenen Abstand zum Aufnehmerhalter 11 halten
mittels der Gewindemuttern 45. In einer Führung 46 am Scherenrahmen 41 ist ein Messer
47 beweglich zum Abtrennen des sich in der Durchgangsöffnung 42 abstützenden Stranges.
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Das Scherenmesser 47 wird dazu von einem nicht dargestellten Kolben
radial zur Strangachse bewegt.
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Als eine zweite Trennvorrichtung ist auf der anderen, dem Gegenhalter
2 zugewandten Seite des Scherenrahmens 41 eine Säge vorgesehen. Diese Säge besteht
aus einem radial zur Strangachse beweglich geführten Schlitten 48, in dem ein Sägeblatt
49 durch einen nicht dargestellten Antrieb drehbeweglich gelagert ist.
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In dem Raum zwischen dem Aufnehmerhalter 11 und dem Scherenrahmen
41 ist in einer Führung 50 ein Schieber 51 durch Plungerkolben 52, 53 in drei Stellungen
verschiebbar, wobei der Schieber mit seiner Mulde 54 zum Einbringen einer neuen
Matrize, mit seiner Mulde 55 zum Aufnehmen eines abgescherten Preßrestes und mit
einem Brückenstück 56 zur Überbrückung des Spaltes zwischen Führungsbuchse 43 und
Aufnehmer 26 auf die Pressenachse ausrichtbar ist. Die im Scherenrahmen 41 gelagerte
Führungsbuchse 43 mit der Durchgangsöffnung 42 ist in drei Sektoren
43a,
43b und 43c geteilt. Nicht dargestellte Führungen legen die Sektoren 43a, 43b und
43c so fest, daß sie sich nur radial zur Pressenachse, nicht aber axial bewegen
oder um die Pressenachse drehen können. Der Scherenrahmen 41 ist mit einer Lagerbohrung
57 versehen1 in der ein Ring 58 drehbar gelagert ist. Die Drehung des Ringes'58,
der auf einem Teil seines Umfanges verzahnt ist, erfolgt vermittels einer Zahnstange
59 durch Plungerkolben 60 an beiden Enden der Zahnstange 59. Nicht dargestellte
Deckel schließen die Lagerbohrung 57 nach beiden Seiten bis auf die Durchgangsöffnung
42 ab. Die radialen Führungen für die Sektoren 43a, 43b und 43c sind in die Deckel
eingearbeitet, während der Ring 58 mit drei Spiralkeilflächen 61 die drei mit entsprechenden
Gegenflächen versehenen Sektoren 43a, 43b und 43c in radialer Richtung stützt und
verstellt.
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Die Arbeitsweise der Presse ist anhand der Figuren 5 bis 7 beschrieben,
wobei das Auspressen eines Vollstranges als Beispiel gewShlt ist.
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Nach Figur 5a ist der Laufholm 7 gänzlich zurückgefahren, also am
weitesten vom Gegenholm 2 entfernt, und der Aufnehmer 26 ist mit dem Aufnehmerhalter
11 am weitesten vorgefahren. Mit der Blockladevorrichtung 65 ist der auszupressende
Metallblock 25 mit beigelegtem Aufnehmerverschlußstück 32 in die Pressenachse eingebracht.
Nunmehr wird der Laufholm 7 soweit vorgefahren, daß der Verschlußdorn 31 Aufnehmerverschlußstück
32, Metallblock 25 und Matrize 29 gegen den Matrizenstempel 28 verspannt, So daß
der Aufnehmer 26 über den Metallblock 25 gefahren werden kann bei gleichzeitigem
Ausfahren der Blockladevorrichtung. In dieser in Figur 5b gezeigten Stellung beginnt
dann der Preßvorgang, indem der Aufnehmer 26 zusammen mit dem Verschlußstempel 31
in Richtung auf den Gegenholm 2 bewegt
werden - hierbei ist dann
die Klemmvorrichtung 15 geschlossen -bis in die in Figur 5c gezeigte Stellung. Nach
dem Lösen der Klemmvorrichtung 15 wird nun der Aufnehmer 26 in Richtung auf den
Laufholm 7 bewegt, während der Laufholm 7 seine Stellung beibehält. Das Aufnehmerverschlußstück
32 wirkt dabei als Schaber und reinigt die Bohrung des Aufnehmers 26 von den in
Form einer dünnen Schale an der Bohrungswandung befindlichen Metallresten, die sich
vor dem Aufnehmerverschlußstück 32 rund um die Matrize 29 und vor der Matrize 29
ansammeln. Kurz bevor der Aufnehmer 26 die in Figur 5d gezeigte Stellung erreicht,
werden diese Metallreste von der Führungsbuchse 43 über die Matrize 29 hinweg abgestreift,
wozu die Sektoren 43a, 43b und 43c der Führungsbuchse 43 radial so eingestellt werden,
daß sie die Matrize 29 möglichst eng umschließen, ohne jedoch die Matrize 29 einzuklemmen.
Anschließend wird der Laufholm 7-mit dem Verschlußstempel 31 gänzlich zurückgefahren
wie in Figur 5e dargestellt. Das Aufnehmerverschlußstück 32 mit dem Preßrest 66
einschließlich der über die Matrize 29 abgestreiften Metallreste verbleiben vor
der Matrize 29 an dem Strang ende 67. Der Aufnehmer 26 befindet sich nun in einer
Stellung, daß der mit dem Aufnehmerhalter 11 verbundene Scherenrahmen 41 mit der
in ihm sitzenden Führungsbuchse 43 an der dem Aufnehmerhalter zugekehrten Seite
bündig mit der Stirnfläche der Matrize 29 liegen. In dieser Stellung wird das Scherenmesser
47 radial bewegt und trennt dabei den Preßrest 66 mit dem Aufnehmerverschlußstück
32 vom Strangende 67 ab. Preßrest 66 und Aufnehmerverschlußstück 32 werden vom Schieber
51 in der Mulde 55 aufgenommen und ausgetragen. Sodann wird der Aufnehmer 26 wieder
in Richtung Gegenholm 1 bewegt bis in die in Figur 5a dargestellte Stellung, und
die Presse ist für-einen neuen Preßvorgang bereit.
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Insbesondere bei der Herstellung stark ausgeprägter Profile lassen
sich diese Profile nicht aus der Matrize 29 abziehen ohne daß die Matrize 29 oder
der Strang 67 Schaden nehmen könnten. In solchen Fällen wird im Anschluß an das
Abtrennen und Ausbringen des Preßrestes 66 mit dem AufnehmerverschluB-stück 32 (siehe
Figur 5e) der Aufnehmer 26 noch etwas in Richtung auf den Laufholm 7 verschoben,
nachdem zuvor die Sektoren 43a, 43b und 43c der Führungsbuchse 4.3 radial so angestellt
worden sind, daß die Matrize 29 in der Führungsbuchse festgeklemmt ist, so daß die
Matrize 29 und das in ihr sitzende Strangende 67 vom Aufnehmerhalter 11 und dem
mit diesem verbundenen, die Führungsbuchse 43 tragenden Scherenrahmen 41 mitgenommen
wird. Das Maß der Verschiebung ist so groß, daß die an der dem Gegenhalter 2 zugewandten
Seite des Scherenrahmens radial bewegliche Säge mit ihrem Sägeblatt 49 vor dem Matrizenstempel
28 vorbei den Strang 67 durchtrennen kann, wie dies in Figur 6a dargestellt ist.
Der Strang 67 wird dann ausgezogen und es werden die Sektoren 43a, 43b und 43c wieder
gelockert, damit die Matrize 29 wieder axial beweglich ist. Es wird nun der Aufnehmer
26 in Richtung auf den Gegenhalter 2 soweit verfahren, bis der Matrizenstempel 28
die Matrize 29 mit dem in ihr verbliebenen Strangstummel 69 in die inzwischen entleerte
Mulde 55 im Schieber 51 gestossen hat (siehe Figur 6b), woraufhin dann-der Aufnehmer
26 in die in Figur 6c dargestellte Stellung zurückfährt, in der mittels des Schiebers
51 die alte Matrize 29 ausgebracht und eine sich in der Mulde 54 befindende neue
Matrize 29 in die Pressenachse eingebracht wird.
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Wird im Betrieb der Presse, wie es in den Figuren 5a bis 5e dargestellt
und zuvor beschrieben ist, ein Wechsel einer Matrize 29a nötig, so wird ausgehend
von der in Figur 5e dargestellten Stellung der Äufnehmer 26 soweit in Richtung
auf
den Gegenhalter 2 verfahren, daß die auszuwechselnde Matrize 29a in die Bohrung
des Aufnehmers 26 zu liegen kommt.
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Hierzu ist zuvor der Schieber 51 so eingestellt, daß das Brückenstück
56 unter die Pressenachse gelangt und den Spalt zwischen der Führungsbuchse 43 im
Scherenrahmen 41 und dem Aufnehmer 26 überbrückt. Wenn sich die auszuwechselnde
Matrize 29a im Aufnehmer 26 befindet (siehe Figur 7a), wird der Aufnehmer 26 soweit
in Richtung auf den Laufholm 7 verschoben, daß der Matrizenstempel 28 aus der Führungsbuchse
43 heraustritt. Dann wird eine in die Mulde 54 des Schiebers 51 eingelegte neue
Matrize 29b in die Pressenachse eingebracht (siehe Figur 7b), und der Schieber 51
verbleibt in dieser Stellung bis der Verschlußstempel 31, der hierzu mit dem Laufholm
7 in Richtung auf den Gegenholm 2 bewegt wird, die neue Matrize 29b in die Führungsbuchse
43 eingestoßen hat, wobei gleichzeitig die auszuwechselnde Matrize 29a in die Mulde
54 des Schiebers 51 gelangt (siehe Figur 7c), der diese Matrize 29a dann aus dem
Raum zwischen Aufnehmerhalter 11 und Scherenrahmen 41 ausbringt. Der Laufholm 7
mit dem Verschlußstempel 31 kehrt dann in die Ausgangslage zurück und der Aufnehmer
26 in die in Figur 5a dargestellte Position, so daß die Presse zur Aufnahme eines
weiteren Blockes 25 bereit ist.