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Diese Erfindung betrifft Strangpressen zum Strangpressen
z.B. von Aluminium oder Aluminiumlegierungen und bezieht sich
insbesondere auf Einrichtungen, die zur abgesetzten Verformung,
d.h. zur Ausbildung verlängerter Strangpreßlinge fähig sind, die
in ihrem Querschnitt eine schroffe Veränderung aufweisen, wobei
jeder Querschnitt innerhalb der Umhüllungskurve oder Grenzen des
nächst größeren Querschnitts liegt. Derartige verlängerte
Strangpreßlinge sind vom kommerziellen, wirtschaftlichen und
strukturellen Standpunkt her vorteilhaft, denn dadurch läßt sich
die zeitraubende und materialaufwendige maschinelle Bearbeitung,
die an einzelnen Stellen zu Spannungsbeanspruchung führen kann,
vermeiden.
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In einer derartigen, gegenwartig angewendeten Einrichtung
sind eine Hauptmatritze, die eine Öffnung mit einer größeren
Querschnittsfläche bildet, und eine geteilte Nebenmatritze, die
eine kleinere Öffnung bildet, in axialer Verbrüstung miteinander
angeordnet, wobei die Hauptmatritze die Rückenwand des Behälters
der Strangpreßvorrichtung bildet. Das Strangpressen findet
anfänglich durch beide Matritzenöffnungen nacheinander statt,
derart, daß der Querschnitt des verlängerten Strangpreßlings
durch die Öffnung der Nebenmatritze bestimmt wird. Sobald die
stufenweise Erweiterung in der Querschnittsfläche hergestellt
werden soll, wird die Nebenmatritze aus ihrer Verbrüstung mit der
Hauptmatritze gelöst, sodaß die Querschnittsfläche des
Strangpreßlings von der Öffnung der Hauptmatritze bestimmt wird,
und die geteilte Nebenmatritze wird vom Preßling vom Ort der
Abstufung während des Strangpressens weitergetragen und inuß
nachher in ihre zwei oder mehr Bestandteile zerlegt werden, damit
sie zur Wiederverwendung vom Strangpreßling entfernt werden kann.
Bei einer Variante dieser Einrichtung besteht die Nebenmatritze
aus einem Stück und wird axial nach der Extrusion vom
Strangpreßling entfernt.
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Wegen der Notwendigkeit, eine Matritze vom Strangpreßling
zu entfernen, ist das Strangpressen zeitlich aufwendig, selbst
dann, wenn mehrere identische Nebenmatritzen im Umlauf bleiben,
und es ist daher Zweck der vorliegenden Erfindung, eine
Einrichtung zur Verfügung zu stellen, welche zur abgesetzten
Verformung fähig ist, ohne die Notwendigkeit, den Betrieb zur
Entfernung der Matritze von einem abgesetzt verformten
Strangpreßling zu unterbrechen.
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In GB-A-745188 ist eine Struktur beschrieben, von der
berichtet wird, daß sie es ermöglicht, die Querschnittsfläche
einer Nebenmatritze während des Strangpressens des Metalls
kontinuierlich zu verändern.
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Dieser Erfindung gemäß wird eine Strangpresse zur Verfügung
gestellt, bestehend aus einem Matritzenblock zur Aufnahme einer
Hauptmatritze, einern Aufnehmer in Form von Abschnitten für eine
Nebenmatritze, welche eine Öffnung mit einer geringeren
Querschnittsfläche als die Öffnung der Hauptmatritze aufweist,
wobei die Nebenmatritze aus zwei oder mehr Abschnitten besteht,
welche zusammen die Gesamtperipherie der Nebenmatritzenöffnung
bilden, wobei die Abschnitte des Aufnehmers in der Lage sind, die
entsprechenden Abschnitte der Nebenmatritze in die richtige Lage
zueinander zu bringen, wobei die Abschnitte des Aufnehmers der
Nebenmatritze so im Matritzenblock montiert sind, daß sie
wahlweise Bewegungen erlauben derart, daß die Abschnitte der
Nebenmatritze in die obenerwähnte richtige Lage bewegt und von
einander getrennt sowie von einander und von der Strangpreßlinie
weg bewegt werden, sowie aus Vorrichtungen zum derartigen Bewegen
dieser Aufnehmerabschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß im
Matritzenblock an einem Ende eine Aussparung zur Aufnahme der
Hauptmatritze ausgebildet ist, wobei die besagten Abschnitte des
Aufnehrners dazu geeignet sind, die Abschnitte der Nebenmatritze
in axialer Verbrüstung mit der stromabwärts weisenden Seite der
Hauptmatritze zu setzen, und daß Vorrichtungen zur Sicherung der
Hauptmatritze in der Aussparung vorgesehen sind, um der
Hauptmatritze in geringen Maße einen toten Gang von der
Nebenmatritze weg zu erlauben.
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Bei einer bevorzugten, der Erfindung entsprechenden
Einrichtung sind diese Abschnitte des Aufnehmers zur Erzielung
einer linearen Gleitbewegung in im Matritzenblock gebildeten
Gleitwegen montiert, welche in einer im Prinzip radialen Richtung
zur Extrusionsachse verlaufen.
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Einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung entsprechend ist
die vordere oder stromaufwärts weisende Seite der Hauptmatritze
zur Verbrüstung mit der hinteren Rückseite des Behälters zur
Bildung einer Abdichtung mit dieser hinteren Rückseite des
Behälters derart angeordnet, daß nach Abschluß des
Strangpreßvorgangs der Ausschuß an der - Vorderseite der Hauptmatritze
abgeschert werden kann.
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Einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung
entsprechend ragt die Vorderseite der Nebenmatritze etwas axial
in die für die Hauptmatritze vorgesehene Aussparung hinein, und
die Hauptmatritze ist in dieser Aussparung durch Vorrichtungen
gesichert, die der Nebenmatritze* in geringem Maße einen toten
Gang von der Nebenmatritze weg erlauben.
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Es wird nun eine praktische Ausführungsform der Erfindung mit
Bezug auf die beiliegenden Darstellungen als Beispiel
beschrieben, wobei
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Abbildung 1 eine Strangpresse gemäß der Erfindung im
axialen Querschnitt zeigt,
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Abbildung 2 einen Halbschnitt auf der Ebene 2-2 der
Abbildung 1 darstellt,
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Abbildung 3 eine in Bruchstücke zergliederte Schnittansicht
auf Linie 3-3 der Abbildung 1 darstellt,
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Abbildung 4 eine Rückenansicht auf Ebene 4-4 der
Abbildung 1 darstellt und
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Abbildungen 5 und 6 jeweils einen hinteren Aufriß und einen
Teilaufriß einer bevorzugten Form der geteilten Matritze zur
Verwendung in der Strangpresse darstellen.
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Betrachtet man zuerst Abbildungen 1 und 3 der
Darstellungen, so ist die Strangpresse 10 gemäß der Erfindung in
Verbrüstung mit der hinteren Rückenseite 11 des Behälters 12
einer Strangpreßanlage dargestellt. Die Strangpresse umfaßt einen
Matritzengleitarm 13, auf dem an seinem am weitesten vom Behälter
entfernten Ende eine Platte 14 und zwischen der Platte und dem
Behälter eine Matritzenkonstruktion 15 aufgelagert ist.
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Die Konstruktion 15 umfaßt einen aus zwei Teilen 16a, 16b
bestehenden Natritzenblock, einen geteilten Matritzenaufnehmer
17, eine geteilte Nebenmatritze 18 und eine Hauptmatritze 19. Die
vorderen und hinteren Teile 16a, 16b des Matritzenblocks werden
durch Verbindungsbolzen 22 miteinander in axialer Verbrüstung
gehalten, und die Rückseite des Rückenteils 16b ist in
Verbrüstung mit der Platte 14 angeordnet. Die Teile 16a, 16b des
Matritzenblocks bilden zusammen zwei gradlinige, an den
gegenüberliegenden Seiten der Extrusionslinie einander
gegenüberliegende Auskehlungen, welche parallele Gleitwege 24 für
den geteilten Matritzenaufnehmer bilden. Zwei planparallele
Gleitwege 25, die mit den Gleitwegen 24 parallel laufen, werden
auf der Innenseite des Vorderteils 16a des Matritzenblocks
gebildet. In der besonderen, hier gezeigten Anordnung sind die
Gleitwege 24 und 25 horizontal angeordnet und der
Matritzenaufnehmer 17 ist senkrecht geteilt.
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Betrachtet man nun auch Abbildung 2 der Darstellungen, so
ist auf jeder Hälfte des geteilten Matritzenaufnehmers 17 eine
entsprechende Hälfte der geteilten Nebenmatritze 18 in der
Aussparung in dessen Vorderseite aufgestützt, und an den
Oberund Unterseiten einer jeden Hälfte des Matritzenaufnehmers sind
Verschleißplatten aus Bronze 26 befestigt, die in die Gleitwege
24, 25 eingreifen.
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Jede Hälfte des Matritzenaufnehmers 17 kann durch einen
hydraulischen Widder auf die Strangpreßlinie zu und von ihr weg
bewegt werden. Die Widderzylinder 29 sind an den Außenseiten der
entsprechenden senkrechten Seitenplatten 30 befestigt, welche
wiederum in den Vertiefungen in den gegenüberliegenden Seiten der
Matritzenblockteile 16a, 16b befestigt sind und die
Antriebsstangen 31 der Widder sind an den Außenseiten der
entsprechenden Matritzenaufnehmerhälften befestigt. In
Aussparungen, welche den oberen und unteren Außenkanten einer
jeden Matritzenaufnehmerhälfte entlang laufen, sind
Sicherungsleisten 32 mit abgeschrägten seitlichen Außenseiten befestigt.
Im vorderen Matritzenblockteil 16a sind obere und untere
hydraulische Widder 34 montiert, wobei jeder im Endabschnitt
seiner Antriebsstange 35 eine Kerbe 36 aufweist. Wenn die
Matritzenaufnehmerhälften 17 sich in ihrer innersten Stellung
befinden, können die Widder 34 derart betätigt werden, daß sie
ihre Anstriebsstangen 35 zum Vorspringen bringen derart, daß eine
Seite der Kerbe 36 in jeder Stange die abgeschrägte Außenseite
33 der entsprechenden Sicherungsleiste 32 so engagiert, daß die
Matritzenaufnehmerhälften miteinander verriegelt werden. Die
während des Betriebs der Einrichtung auf den Matritzenaufnehmer
ausgeübten Kräfte sind jedoch derart stark, daß die Ingangsetzung
der Widder zur Verriegelung der Matritzenaufnehmer oft unnötig
ist.
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Wie in Abbildung 1 gezeigt ist die Hauptmatritze 19 in
einer Aussparung 37 in der Vorderseite des vorderen
Matritzenblockteils 16a angeordnet und die Vorderseite das
Matritze ragt etwas über den Matritzengleitarm 13 und den
Vorderteil 16a des Matritzenblocks hinaus und ist mit der
angrenzenden Seite 11 des Behälters unter Bildung einer
Abdichtung verbrüstet. Die Hauptmatritze ist in ihrer Aussparung
durch Pfahlschrauben befestigt 38, welche in Gewindeöffnungen
im Matritzenblockteil 16a eingeschraubt sind. Die Köpfe der
Schrauben sind in die Vorderseite der Hauptmatritze versenkt. Der
mittlere gewindelose Abschnitt einer jeden der Pfahlschrauben
38 ist etwas länger als der Teil der Hauptmatritzen, durch
welchen sie hindurchführt. Die axialen Maße der Nebenmatritze
sind derart bemessen, daß die Vorderseite der Matritze etwas,
sagen wir 0,5 mm, in die für die Hauptmatritze zur Verfügung
stehende Aussparung 37 hineinragt und der radiale äußere
Kantenteil der herausragenden Nebenmatritzenseite stößt gegen die
Rückseite der Hauptmatritze um deren Matritzenöffnung herum
derart an, daß eine Abdichtung gebildet wird.
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Beim Betrieb der Einrichtung zum Zwecke einer abgesetzten
Verformung werden die beiden Hälften des Matritzenaufnehmers 17
durch ihre Antriebswidder 28 so in eine gegenseitige
Verbrüstungslage versetzt, daß die Nebenmatritze 18 geschlossen wird und
die beiden Hälften durch die Verriegelungswidder 34 miteinander
verriegelt werden. Der Behälter wird daraufhin durch in der
Abbildung bei 12a dargestellte Vorrichtungen in eine derartige
Stellung gebracht, daß der Behälter mit der Vorderseite der
Hauptmatritze 19 in einen dicht schließenden Verband gebracht
wird.
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Durch die Wucht, mit der dieser Verband zustande gebracht
wird, wird die Hauptmatritze 19 nach hinten gedrückt und die
Nebenmatritze 18 und der Matritzenaufnehrner 17 so weit
zusammengepreßt, bis die Hauptmatritze mit dem Boden der
Aussparung 37 derart verbrüstet ist, daß zwischen der Hinterseite
der Hauptmatritze und der Vorderseite der Nebenmatritze ein dicht
schließender Verband entsteht, derart daß die auf die
Hauptmatritze ausgeübte Belastung teilweise über den vorderen
Matritzenblockteil 16a und teilweise durch das Zusammenpressen
der Nebenmatritze und des entsprechenden Aufnehrners 17 auf den
hinteren Matritzenteil 16b übertragen wird.
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Nun beginnt der Strangpreßvorgang, wobei das Material zwar
durch die Hauptmatritze hindurch geführt, jedoch durch das
Pressen durch die Nebeninatritze hindurch geformt wird. Sobald das
Stück des Strangpreßlings mit dem kleineren Querschnitt die
erwünschte Größe erreicht hat, wird der Druck des Widders auf den
Behälter vollständig aufgehoben und daraufhin, das heißt wenn das
sich im Behälter befindende Material nicht mehr unter Druck
steht, wird der vom Behälter auf die Hauptmatritze ausgeübte
Druck reduziert, zwar nicht auf den Nullwert, jedoch auf einen
OWert, bei dem die auf die Nebenmatritze und den entsprechenden
Aufnehrner ausgeübten axialen Druckkräfte aufgehoben sind, was zur
Bildung eines axialen Spielraums von vielleicht nur etwa 0,025mm
Breite zwischen der Rückseite der Hauptmatritze und der
Vorderseite der Nebenmatritze führt. Die Widder 34 werden
daraufhin so betätigt, daß die Verriegelung zwischen den beiden
Hälften des Matritzenaufnehmers 17 gelöst wird, und daraufhin
werden die Widder 28 derart betätigt, daß die Hälften des
Nebenmatritzen-aufnehmers so weit auseinandergezogen werden, bis
die Matritzenhälften die Matritzenöffnung der Hauptmatritze
freigegeben haben. Daraufhin wird der Druck des Behälters gegen
die Hauptmatritze wieder aufgebracht und das Strangpressen wieder
aufgenommen, wobei der Strangpreßling durch die Hauptmatritze
geformt wird. Sobald das Stück des Strangpreßlings mit dem
größeren Querschnitt die gewünschte Größe erreicht hat, wird der
Strangpreßvorgang abgebrochen, der Behälter entfernt und der
Strang an der Vorderseite der Hauptmatritze durch ein in
Abbildung 4 durch eine Kettengliedlinie dargestelltes
Abschermesser 38 abgeschert. Sobald der Strangpreßling entfernt
worden ist, können die geteilten Matritzenhälften nach innen in
ihre vorherige Stellung gebracht und verriegelt werden, um somit
das Verformen des nächsten Strangpreßlings zu ermöglichen.
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Soll der Strangpreßling hohl sein, so kann hierfür auf jede
beliebige, dazu geeignete Art und Weise ein mittiger Dorn
verwendet werden. Um den Dorn im Verhältnis zu den Matritzen
radial anzuordnen, sind an der Vorderseite des Vorderteils 16a
des Matritzenblocks Gruppen von Ausladungen 39 angebracht, welche
in entsprechende, sich auf der Rückseite 11 des Behälters
befindende Löcher 40 eingreifen.
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Einer bevorzugten Ausführungsform der in Abbildung 5 und 6
gezeigten, geteilten, zur Verwendung in der dargestellten
Vorrichtung bestimmten Matritze zufolge, ist auf einer flachen
Verbrüstungsseite einer jeden Matritzenhälfte ein radial
verlaufender Keil 41 montiert und wird in einem abdichtenden
Verband in eine entsprechende Nut 42 in der flachen
Verbrüstungsseite der anderen Matritzenhälfte eingerückt. Der
Keil und die Nut ragen von der Kante der Matritzenöffnung nach
außen hinaus. Wird während der Betätigung der Matritze etwas vom
Material durch den Strangpreßdruck nach außen zwischen die
Matritzenhälften gedrückt, so wird es während des Fortgangs des
Strangpreßvorgangs durch die Keile abgeschert. Es ist
offensichtlich, daß sich die beiden Keile als Alternative auch
auf einer Matritzenhälfte und die beiden Nuten sich in der
anderen Matritzenhälfte befinden können.
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Es versteht sich von selbst, daß die Einrichtung,
insbesondere wie sie hier beschrieben und veranschaulicht ist,
zwar mit einer einzigen Nebenmatritze ausgestattet ist, jedoch
eine weitere Nebenmatritze in Form von Abschnitten sich in
axialer Verbrüstung mit der Rückseite der ersten Nebenmatritze
und mit einer kleineren Matritzenöffnung als die erste
Nebenmatritze befinden kann, wobei die Abschnitte dieser weiteren
Matritze in den entsprechenden Teilen eines Matritzenaufnehmers
in Form von Abschnitten befestigt sind,um die Bewegung der
Matritzenabschnitte von einander weg und auf einander zu zu
erlauben auf im Wesentlichen dieselbe Art wie bei der hier
veranschaulichten Konstruktion, jedoch unabhängig vom Betrieb der
ersten Nebenmatritze. Jede beliebige Anzahl von Nebenmatritzen
in Form von Abschnitten und mit jeweils abnehmenden Ausmaßen der
Matritzenöffnung können auf die gleiche Weise in Verbrüstung
miteinander zur Herstellung abgesetzt verformter Strangpreßlinge
mit mehreren Erweiterungen in der Querschnittsfläche angeordnet
sein.