EP0281515B1

EP0281515B1 - Cooling device for a press for the extrusion of light metals

Info

Publication number: EP0281515B1
Application number: EP88810090A
Authority: EP
Inventors: Hannes Baumann
Original assignee: Aluminium AG
Current assignee: Aluminium AG
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1993-08-11
Anticipated expiration: 2008-02-15
Also published as: JPS63230221A; EP0281515A2; CA1317910C; NO167264B; NO880898D0; AT92799T; DE3883027D1; EP0281515A3; NO880898L; US4829802A; JPH0436765B2; NO167264C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen einer Leichtmetall-Strangpresse, wobei im Umformzonenbereich in Bewegungsrichtung vor der Pressmatrize mindestens ein Kühlring vorhanden ist, in welchem ein Kühlmittel zum Abführen der Umformwärme geschlossen zirkuliert, wobei mit dem Kühlring Leitungen für die Zufuhr und Abfuhr des Kühlmittels verbunden sind.The invention relates to a device for cooling a light metal extrusion press, wherein at least one cooling ring is provided in the forming zone area in the direction of movement in front of the pressing die, in which a coolant circulates closed for dissipating the forming heat, with lines for the supply and discharge of the Coolant are connected.

Beim Strangpressen von Leichtmetallen werden auf das Pressgut sehr hohe Kräfte ausgeübt, damit ein vorgewärmter Pressbolzen auf das durch eine Matrize bestimmte extrudierte Strangprofil oder Strangprofile reduziert werden kann. Dabei stehen Temperaturen des Pressbolzens und des Pressgutes, Druck, Umformungsgrad, Strangpressgeschwindigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und metallurgische Eigenschaften des stranggepressten Profils in einer gegenseitigen Abhängigkeit. Die Verhältnisse sind relativ komplex, weil sich die Parameter bei Veränderungen gegenseitig beeinflussen. Bei der Umformung des Materials entsteht innere Umformungs- und Reibungswärme zusätzlich zu derjenigen des auf Extrusionstemperatur erwärmten Pressbolzens.When extruding light metals, very high forces are exerted on the material to be pressed, so that a preheated press bolt can be reduced to the extruded profile or profiles determined by a die. The temperatures of the press billet and the material to be pressed, pressure, degree of deformation, extrusion speed, surface quality and metallurgical properties of the extruded profile are mutually dependent. The situation is relatively complex because the parameters mutually influence each other when changes are made. When the material is formed, internal deformation and frictional heat is generated in addition to that of the press stud heated to the extrusion temperature.

Extrudierte Leichtmetall-Strangpressprofile sind bezüglich Press-Temperatur und Extrudiergeschwindigkeit besonders kritisch, weil leicht Wärmerisse (hot short cracking) auftreten.Extruded light metal extruded profiles are particularly critical with regard to the pressing temperature and extrusion speed because hot short cracking easily occurs.

Eine einwandfreie, glatte Oberfläche des extrudierten Stranges wird insbesondere dann gestört, wenn im Pressgut eine kritische Temperatur überschritten wird, bei der die als Resten vorhandenen eutektischen Bestandteile flüssig werden und als Folge davon zu rauher Strangoberfläche führen.A flawless, smooth surface of the extruded strand is particularly disturbed if a critical temperature is exceeded in the material to be pressed, at which the eutectic components present as residues become liquid and as a result lead to a rough strand surface.

Diese Probleme beschränkten bisher die mögliche Extrudiergeschwindigkeit, obschon die Extrudierpressen im Allgemeinen eine höhere Pressgeschwindigkeit zulassen würden.These problems have previously limited the possible extrusion speed, although the extrusion presses would generally allow a higher press speed.

Bisher wurde versucht, das Problem der Warmrisse des extrudierten Stranges dadurch zu beheben, dass eine relativ niedrige Pressgeschwindigkeit in Kauf genommen wurde.So far, attempts have been made to solve the problem of hot cracks in the extruded strand by accepting a relatively low pressing speed.

Aus der FR-A-980781 ist eine Kühleinrichtung für Leichtmetall-Strangpressen bekannt, bei der in einer der Matrize vorgelagerten sog. Vorkammer ein Kühlkanal angeordnet ist, welcher der Kontur der jeweiligen herzustellenden Profilform folgt. Bei dieser Anordnung wird der Bereich unmittelbar vor der Matrize und die Stirnseite der Matrize gekühlt. Bei unterschiedlichen Strangpressprofilen bedingt dies eine Anpassung der Kühlkanäle des Kühlringes. Für die zahlreichen auf Strangpressen herzustellenden unterschiedlichen Profilformen ergibt sich ein grosser Aufwand, da praktisch für jedes Strangpressprofil ein eigener Kühlring mit entsprechend der Profilform angepassten Kanälen hergestellt werden muss, welcher bei jedem Werkzeugwechsel mitgewechselt werden muss.From FR-A-980781 a cooling device for light metal extrusion presses is known, in which a cooling channel is arranged in a so-called antechamber upstream of the die, which follows the contour of the particular profile shape to be produced. With this arrangement, the area immediately in front of the die and the end face of the die are cooled. In the case of different extruded profiles, this requires an adaptation of the cooling channels of the cooling ring. For the numerous different profile shapes to be produced on extrusion presses, there is a great deal of effort, since practically for each extruded profile a separate cooling ring with channels that are adapted to the profile shape has to be produced, which has to be carried out with every tool change must be changed.

Bei den mehrheitlich verwendeten Mehrlochmatrizen steigt der Aufwand überproportional an. Zudem wird es erfahrungsgemäss sehr schwierig sein, für jeden Strang die genau gleiche Kühlwirkung zu erreichen, was für den Gleichlauf der austretenden Profile absolut notwendig ist.With the majority of multi-hole matrices, the effort increases disproportionately. Experience has also shown that it will be very difficult to achieve the exact same cooling effect for each strand, which is absolutely necessary for the emerging profiles to run in sync.

Für die Herstellung von Hohlprofilen werden sogenannte Kammer-, Brücken- und Kreuzdorn-(=Spider) Werkzeuge eingesetzt. Für diese Werkzeugtypen ist die vorgeschlagene Lösung nicht einsetzbar.So-called chamber, bridge and cross mandrel (= spider) tools are used for the production of hollow profiles. The proposed solution cannot be used for these types of tools.

In der Praxis werden die Matrizen bis an die Grenze ihrer Belastbarkeit beansprucht. Durch die ungleichförmige Kühlung entstehen in der Matrize zusätzlich überlagerte Spannungen thermischen Ursprunges, die in vielen Fällen zum Bruch oder mindestens zu einer reduzierten Lebensdauer der Werkzeuge führen.In practice, the matrices are stressed to the limit of their resilience. Due to the non-uniform cooling, additional stresses of thermal origin arise in the die, which in many cases lead to breakage or at least to a reduced service life of the tools.

Die EP-A-01210 256 bezieht sich auf ein Verfahren zum Stranggiessen bei dem das umzuformende Material vor der Matrize gekühlt wird. Zu diesem Zweck ist eine Platte mit einem gegen die Stirnseite der Matrize offenen Kühlkanal vorhanden.EP-A-01210 256 relates to a process for continuous casting in which the material to be formed is cooled in front of the die. For this purpose there is a plate with a cooling channel open towards the face of the die.

Ausserdem ist es bekannt, die Matrize selbst zu kühlen, was aber die Herstellungskosten der Matrize stark erhöht und wegen der Rissgefährdung der Matrize die Kühlintensität beschränkt.In addition, it is known to cool the die itself, but this greatly increases the manufacturing costs of the die and limits the cooling intensity because of the risk of the die cracking.

Ferner ist es bekannt eine stufenweise Reduktion des Querschnittes zwischen Pressbolzen und Strangprofil vorzusehen und die Zwischenstufen zu kühlen. Dies ergibt zusätzliche, kostspielige Aufwendungen für die Werkzeuge und eignet sich praktisch nur für einlochige Strangpresswerkzeuge.Furthermore, it is known to provide a step-by-step reduction in the cross section between the pressing bolt and the extruded profile and to cool the intermediate stages. This results in additional, expensive expenses for the tools and is practically only suitable for single-hole extrusion tools.

Aus der US-A-3 112 828 ist eine innengekühlte Einloch-Strangpressmatrize bekannt, bei der die Matrize selbst mit bei einem die zentrale Matrizenöffnung umgebenden Kühlkanal versehen ist. Die Kühlung erfolgt erst in der Matrize selbst, also nach erfolgter Haupt-Umformung des Materials. Dabei muss in jede Matrize ein eigenes Kühlsystem eingearbeitet werden, was die Matrizenherstellung wesentlich verteuert. Auch führt die Innenkühlung zu einer Querschnittsbegrenzung und Schwächung der infolge des Temperaturgefälles im Matrizeninnern hoch beanspruchten Matrize.From US-A-3 112 828 an internally cooled single-hole extrusion die is known, in which the die itself is provided with a cooling channel surrounding the central die opening. The cooling takes place only in the die itself, i.e. after the main forming of the material. A separate cooling system must be incorporated into each die, which significantly increases the cost of die production. The internal cooling also leads to a cross-sectional limitation and weakening of the die, which is highly stressed due to the temperature gradient in the inside of the die.

Eine ähnliche Lösung für Mehrlochmatrizen zeigt die DE-A-2 240 391. Das Kühlsystem, dessen Form von der herzustellenden Profilform bestimmt wird, befindet sich hier in den Vormatrizen und in der Hauptmatrize. Auch hier besteht der Nachteil, dass das Kühlsystem in die Matrizen einzuarbeiten und der jeweiligen Strangpressprofilform anzupassen ist. Zudem wird die Matrize geschwächt und durch das Temperaturgefälle rissanfällig. Ausserdem bezweckt diese Kühlvorrichtung in erster Linie die Regelung der Austrittsgeschwindigkeit der einzelnen Stränge, um möglichst gleich lange Stränge zu erhalten.A similar solution for multi-hole dies is shown in DE-A-2 240 391. The cooling system, the shape of which is determined by the profile shape to be produced, is located here in the pre-dies and in the main die. Here too there is the disadvantage that the cooling system has to be incorporated into the dies and adapted to the respective extruded profile shape. In addition, the die is weakened and susceptible to cracking due to the temperature gradient. In addition, the main purpose of this cooling device is to regulate the exit speed of the individual strands in order to obtain strands that are as long as possible.

Gemäss DE-C-2 211 645 wird am Ausgang der Matrize stirnseitig gekühlt. Diese Ausführungsart eignet sich vor allem für den Einsatz von Flüssigstickstoff als Kühlmedium, das in Gasform austritt und auf den Strang gerichtet ist. Die Form und Wirkung des Kühlsystems ist von der herzustellenden Profilform abhängig.According to DE-C-2 211 645, cooling is carried out at the end of the die. This type of construction is particularly suitable for the use of liquid nitrogen as a cooling medium, which escapes in gas form and is directed onto the strand. The shape and effect of the cooling system depends on the profile shape to be produced.

Aus der DE-C-429 376 ist es bekannt, eine mit dem Pressbolzenaufnehmer starr verbundene und in den Pressraum hineinragende Matrize ausserhalb des Pressraumes zu kühlen.From DE-C-429 376 it is known to cool a die rigidly connected to the press pin receiver and projecting into the press space outside of the press space.

Die US-A-4 462 234 zeigt eine zweistufige Matrize die ausserhalb des Pressraumes gekühlt wird. Eine solche Kühleinrichtung eignet sich praktisch nur für Einlochmatrizen. Die Kühlvorrichtung ist zudem nicht unabhängig von der Matrize.US-A-4 462 234 shows a two-stage die that is cooled outside the press room. Such a cooling device is practically only suitable for single-hole matrices. The cooling device is also not independent of the die.

Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, bei einer Leichtmetall-Strangpresse eine wirksame Kühlvorrichtung zu schaffen, welche mit einfachen Mitteln herstellbar ist, von der Matrize und damit vom herzustellenden Strangpressprofilformen unabhängig ist und die Kühlung im Bereich der grössten Materialumformung wirksam ist.The object to be achieved by the invention is to provide an effective cooling device in a light metal extrusion press, which can be produced with simple means, is independent of the die and thus of the extrusion profile forms to be produced, and the cooling is effective in the area of the largest material forming.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung mit der diese Aufgabe gelöst wird ist dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem oder mehreren koaxialen Ringen bestehende von der Pressmatrize unabhängige Kühlring eine zur Aufnahmebohrung des Pressbolzens durchmessergleiche Bohrung hat und mehrere in der Ringfläche kranzartig verteilte, in Axialrichtung verlaufende, zur Bohrung des Pressbolzenaufnehmers radial distanzierte Axialbohrungspaare vorhanden sind, die an ihrem von der matrizenseitigen Mündung abgewandten Bereich durch je eine nach aussen verschlossene Radialbohrung verbunden sind und der Kühlring radial aussen von mindestens einem aufgeschrumpften Druckring umgeben ist, der mit dem Pressbolzenaufnehmer starr verbunden ist.The device according to the invention with which this object is achieved is characterized in that the cooling ring, which consists of one or more coaxial rings and is independent of the pressing die, has a bore of the same diameter as the receiving bore of the pressing bolt, and a plurality of rings which are distributed in the ring surface in the axial direction and run to bore the There are radially distanced pairs of pressbore receptacles, which are connected at their area facing away from the die-side mouth by a radial bore which is closed to the outside, and the cooling ring is surrounded radially on the outside by at least one shrunk-on pressure ring which is rigidly connected to the pressbolt pickup.

Dabei geht man von der Erkenntnis aus, dass bei der Umformung des Pressmaterials von einem grossen ursprünglichen Pressbolzdurchmesser auf einen wesentlichen geringeren Querschnitt der extrudierten Profile bei der Materialumformung infolge innerer Reibung zusätzliche Wärme entsteht, welche auf die Entstehung der "Warmrissigkeit" einen grossen Einfluss hat. Erfindungsgemäss wird diese Wärme im Bereich ihrer Entstehung abgeführt - nämlich direkt aus dem Pressraum, also vor der Matrize und nicht erst in der Matrize selbst oder hinter der Matrize. Es ist somit wirksamer die Kühlung möglichst an der Stelle vorzunehmen, bei der die grösste Materialumformung und damit auch die grösste Temperaturerhöhung stattfindet.This is based on the knowledge that when the press material is formed from a large original press stud diameter to a substantially smaller cross-section of the extruded profiles, additional heat is generated during material forming due to internal friction, which has a major influence on the formation of the "hot crack". According to the invention, this heat is dissipated in the area in which it arises - namely directly from the pressing chamber, that is to say in front of the die and not first in the die itself or behind the die. It is therefore more effective to carry out the cooling, if possible, at the point at which the greatest material deformation and thus the greatest temperature increase take place.

Die praktische Realisierung dieser Erkenntnis ergibt indessen Probleme, indem die durch die Kühlung auftretenden Temperaturunterschiede in den betroffenen Bauteilen eine Rissgefahr ergeben. Durch die Kühlring-Ausbildung und den aufgeschrumpften Druckring wird dieser Rissgefahr erfolgreich entgegengewirkt. Ausserdem bewirkt der kranzartige Aufbau des Kühlsystemes eine weitgehend symmetrische Kühlung. Zudem lassen sich die Kühlkanäle durch geradlinige Bohrungen relativ einfach erzeugen - also unter Vermeidung gewundener Kühlkanalformen.The practical implementation of this knowledge, however, creates problems in that the temperature differences in the components affected by the cooling result in a risk of cracking. This risk of cracking is successfully counteracted by the cooling ring formation and the shrunk-on pressure ring. In addition, the ring-like structure of the cooling system results in largely symmetrical cooling. In addition, the cooling channels can be created relatively easily by straight-line bores - thus avoiding winding cooling channel shapes.

Da die Kühlvorrichtung ein von der Matrize unabhängiges Bauteil ist, sind an den auswechselbaren Matrizen selbst keine zusätzlichen Kühlkanäle oder sonstige Aenderungen vorzusehen, was deren Herstellung vereinfacht und die Weiterverwendung bestehender Matrizen erlaubt. Der Kühlring muss somit bei unterschiedlichen Profilformen nicht gewechselt werden. Zudem wird die hochbeanspruchte Matrize nicht durch Temperatursprünge belastet. Der grösstmögliche Strangpressdurchmesser wird durch die Kühlvorrichtung nicht beeinträchtigt. Zudem kann die gleiche Kühlvorrichtung für unterschiedliche Profilarten, wie Voll- oder Hohlprofile, Ein- oder Mehrlochmatrizen und bei Rohren mit gekühltem oder ungekühltem Dorn verwendet werden. Die Gestaltung der Kühlorgane um das matrizenseitige Ende der Pressbolzenaufnehmerbohrung herum erlaubt es, das Kühlmedium nahe an das zu kühlende Pressgut in der Umformzone heranzubringen und damit eine rasch reagierende und wirkungsvolle Kühlung dieser Umformzone zu erreichen. Durch die Abführung der Reibungs- und Umformwärme direkt aus der Umformzone kann mit einer höheren Eingangs-Temperatur des Pressbolzens gearbeitet werden.Since the cooling device is a component that is independent of the die, no additional cooling channels or other changes need to be provided on the exchangeable dies themselves, which simplifies their manufacture and permits the further use of existing dies. The cooling ring does not have to be changed for different profile shapes. In addition, the highly stressed die is not affected by temperature jumps charged. The largest possible extrusion diameter is not affected by the cooling device. In addition, the same cooling device can be used for different types of profiles, such as solid or hollow profiles, single or multi-hole matrices and for pipes with cooled or uncooled mandrel. The design of the cooling elements around the die-side end of the press pin receiver bore allows the cooling medium to be brought close to the material to be cooled in the forming zone and thus to achieve a rapidly reacting and effective cooling of this forming zone. By removing the friction and forming heat directly from the forming zone, a higher inlet temperature of the press bolt can be used.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäss Vorrichtung dargestgellt, die nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigt:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine Strangpresse für Leichtmetalle im Bereich der Umformzone mit Kühlvorrichtung
Fig. 2: einen Schnitt durch die nach der Matrize austretenden Profilstränge nach der Linie II-II in Fig.1.
Fig. 3: einen Längsschnitt durch eine Ausführungsvariante.

Two exemplary embodiments of the device according to the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. It shows:

Fig. 1: a longitudinal section through an extrusion press for light metals in the area of the forming zone with cooling device
Fig. 2: a section through the exiting profile strands along the line II-II in Fig.1.
Fig. 3: a longitudinal section through an embodiment.

Das Pressgut in Form eines Leichtmetall-Bolzens wird in erwärmtem, jedoch nicht flüssigem Zustand in die Bohrung 9 eines Pressbolzenaufnehmers 2 einer Strangpresse eingesetzt. Eine Pressmatrize 3 enthält Einfach- oder Mehrfachdurchbrüche 4, entsprechend der Querschnittform von in einem einstufigen Arbeitsgang herzustellenden Strangpressprofilen 5. Im Knet- und Umformbereich des Pressgutes 1 unmittelbar vor der Pressmatrize 3 ist eine Kühlvorrichtung in Form eines einstückigen Kühlringes 12 angeordnet, in welchem ein Kühlmedium geschlossen zirkuliert. Unter "geschlossen zirkuliert" soll verstanden werden, dass das Kühlmedium nicht mit dem Kühlgut in Berührung kommt, sondern über eine Zuleitung zugeführt und über eine Rückleitung vom Kühlring weggeführt wird. Dieser Kühlring 12 sitzt koaxial auf einem aus einem Stück bestehenden inneren Ring 8. Die zylindrische Bohrung 10 dieses inneren Ringes 8 ist die axiale durchmessergleiche Fortsetzung der Pressbolzenaufnehmer-Bohrung 9 und entspricht somit dem Durchmesser des Stempels 13. Im Kühlring 12 befinden sich über die ganzen Ringfläche kranzartig und gleichmässig verteilt mehrere, in Axialrichtung verlaufende Bohrungspaare 14, 15, deren gegenseitiger Abstand auf ihrem innern Teilkreis 15-50 mm beträgt, in Abhängigkeit des Durchmessers der Bohrung 9. Jedes Bohrungspaar 14, 15 ist im Innern des Kühlringes 12, nahe an seinem von der Pressmatrize abgewandten Ende je durch eine Radialbohrung 16 durchflussverbunden. Diese Radialbohrungen 16 sind an ihren äusseren Enden je durch einen Pfropfen 17 verschlossen. Somit ergibt sich für das Kühlmedium im Innern des Kühlringes 12 eine Zirkulation, wobei das Kühlmedium mit dem Pressgut 1 nicht direkt in Berührung gelangt. An der der Matrize 3 benachbarten Stirnfläche 6 des Kühlringes 12 stehen die Bohrungspaare 14, 15 je mit einer Zuleitung bzw. Rücklaufleitung in Verbindung, welche sich je in einem ringförmigen Gehäuse 18 befinden. Im ringförmigen Gehäuse befinden sich auf der Stirnseite 6 des Kühlringes 12 zwei konzentrisch verlaufende Ringkammern 27, 28 mit unterschiedlichem Durchmesser, wobei in die eine alle Mündungen der Bohrungen 14, die radial aussen liegen und in die andere alle Mündungen der Bohrungen 15, die radial weiter innen liegen, einmünden. Zum Anschluss von Rohr- oder Schlauchleitungen sind im ringförmigen Gehäuse 18 Anschlussnippel 29 vorhanden. In der Zu- oder Rücklaufleitung 26 wird vorzugsweise ein regelbares Drosselventil V eingebaut, mit welchem der Durchfluss und damit die Kühlleistung ständig den Erfordernissen angepasst werden kann, damit die Temperatur des Pressgutes 1 in der Umformzone auf ihrem optimalen Temperaturniveau gehalten werden kann, beispielsweise unter Verwendung eines Temperaturfühlers. Falls bei bestehenden Pressen aus Platzgründen die bevorzugte Anordnung der Zufuhr und Abfuhr des Kühlmediums am matrizenseitigen Ende des Kühlringes nicht möglich ist, können die Leitungen zur Zufuhr und Abfuhr des Kühlmediums auch pressbolzenaufnehmerseitig als Radialbohrungen ausgeführt werden.The material to be pressed in the form of a light metal bolt is inserted in the heated, but not liquid state into the bore 9 of a press bolt receiver 2 of an extrusion press. A press die 3 contains single or multiple openings 4, corresponding to the cross-sectional shape of extruded profiles 5 to be produced in a one-step operation closed circulates. "Closed circulation" is to be understood to mean that the cooling medium does not come into contact with the goods to be cooled, but is supplied via a feed line and is led away from the cooling ring via a return line. This cooling ring 12 sits coaxially on a one-piece inner ring 8. The cylindrical bore 10 of this inner ring 8 is the axial continuation of the diameter of the pressing pin receiver bore 9 and thus corresponds to the diameter of the punch 13. In the cooling ring 12 are all over Annular ring-shaped and evenly distributed several, in the axial direction extending pairs of holes 14, 15, the mutual distance on their inner pitch circle 15-50 mm, depending on the diameter of the bore 9. Each pair of holes 14, 15 is close to the inside of the cooling ring 12 its end facing away from the die each flow-connected through a radial bore 16. These radial bores 16 are each closed at their outer ends by a plug 17. This results in a circulation for the cooling medium inside the cooling ring 12, the cooling medium not coming into direct contact with the material to be pressed 1. On the end face 6 of the cooling ring 12 adjacent to the die 3, the pairs of holes 14, 15 are each connected to a feed line or return line, which are each in an annular housing 18. In the annular housing there are two concentric annular chambers 27, 28 with different diameters on the end face 6 of the cooling ring 12, with all of the openings of the bores 14 lying radially outside and the other all openings of the bores 15 being radially further into the other lie inside, flow into. 18 connecting nipples 29 are provided in the annular housing for connecting pipe or hose lines. In the feed or return line 26, a controllable throttle valve V is preferably installed, with which the flow and thus the cooling capacity can be continuously adapted to the requirements so that the temperature of the pressed material 1 in the forming zone can be kept at its optimal temperature level, for example using of a temperature sensor. If, for reasons of space, the preferred arrangement of the supply and discharge of the cooling medium at the die-side end of the cooling ring is not possible for existing presses, the lines for supply and discharge of the cooling medium can also be designed as radial bores on the pressing pin receiver side.

Das Kühlmedium kann Wasser sein, doch können auch andere Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase verwendet werden.The cooling medium can be water, but other liquids, vapors or gases can also be used.

Die Matrize liegt stirnseitig gegen den Kühlring 12 und den inneren Ring 8 an. Die axiale Länge des Kühlringes 12 beträgt vorzugsweise das 0,25-2 fache des Durchmessers der Pressbolzenbohrung 9. Ferner beträgt die Wandstärke des Ringes 8 weniger als die Hälfte der Wandstärke des Kühlringes 12. Um eine rasch reagierende Kühlwirkung zu erhalten, beträgt die Wandstärke des Ringes 8 vorzugsweise weniger als 1/4 des Durchmessers der Pressbolzenbohrung 9. Die radial innersten, etwa horizontalen Achsen der Kühlbohrungen 15 sind auf einem Kranz angeordnet, dessen Durchmesser kleiner als das 1 1/2 fache, vorzugsweise kleiner als das 1 1/4 fache des Durchmessers der Pressbolzenaufnehmerbohrung 9 ist.The die rests on the face against the cooling ring 12 and the inner ring 8. The axial length of the cooling ring 12 is preferably 0.25-2 times the diameter of the press pin bore 9. Furthermore, the wall thickness of the ring 8 is less than half the wall thickness of the cooling ring 12. In order to obtain a rapidly reacting cooling effect, the wall thickness is Ring 8 preferably less than 1/4 of the diameter of the press pin bore 9. The radially innermost, approximately horizontal axes of the cooling bores 15 are arranged on a ring, the diameter of which is less than 1 1/2 times, preferably less than 1 1/4 times of the diameter of the press pin receiver bore 9.

Ein radial äusserer aufgeschrumpfter Druckring 20 umgibt den Kühlring 12 aussen. Er ist mit Schrauben 24 an der Stirnfläche 32 des Pressbolzenaufnehmers 2 festgemacht. Aus Festigkeitsgründen können auch mehrere koaxial übereinanderliegende Druckringe 20 vorgesehen werden, die aufeinander aufgeschrumpft werden. Auch der Kühlring 12 ist auf den inneren Ring 8 aufgeschrumpft. Zur Uebertragung axialer Kräfte ist der innere Ring 8 sowie der Kühlring 12 und der Druckring 20 je mit Ringschultern 11 bzw. 22 versehen. An Stelle von Ringschultern könnten die Ringe 8, 12, 20 an ihren ineinandergreifenden Partien auch konisch ausgebildet sein.A radially outer shrunk-on pressure ring 20 surrounds the cooling ring 12 on the outside. It is fastened with screws 24 to the end face 32 of the press pin receiver 2. For reasons of strength, it is also possible to provide a plurality of pressure rings 20 lying coaxially one above the other, which are shrunk onto one another. The cooling ring 12 is also shrunk onto the inner ring 8. For the transmission of axial forces, the inner ring 8 and the cooling ring 12 and the pressure ring 20 are each provided with ring shoulders 11 and 22, respectively. Instead of ring shoulders, the rings 8, 12, 20 could also be conical on their interlocking parts.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei welcher der Kühlring 12ʹ unter Weglassung des inneren Ringes 8 direkt als durchmessergleiche koaxiale Begrenzung der matrizennahen Pressbolzenbohrung 9 ausgebildet ist. Mindestens ein Druckring 20 ist in koaxialer Anordnung auf dem Kühring 12ʹ aufgeschrumpft. Im übrigen entsprechen gleiche Bezugszahlen gleichen Teilen und gleichen Funktionen wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2.In Fig. 3, an embodiment is shown in which the cooling ring 12ʹ is formed with the omission of the inner ring 8 directly as the same diameter coaxial limitation of the die-near press pin bore 9. At least one pressure ring 20 is shrunk onto the contact ring 12 auf in a coaxial arrangement. Otherwise, the same reference numerals correspond to the same parts and the same functions as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2.

Es ist auch möglich, dass der innere Ring 8 und/oder der Kühlring 12, 12ʹ auf einem Teil seiner Länge im matrizenseitigen Bereich konisch ausgebildet wird, wobei jedoch das eingangsseitige Ende der Bohrung 10 durchmessergleich mit der Pressbolzenbohrung 9 ist.It is also possible for the inner ring 8 and / or the cooling ring 12, 12 'to be conical over part of its length in the region on the die side, but the entry-side end of the bore 10 being of the same diameter as the press bolt bore 9.

Somit kann die Umform- und Reibungswärme direkt aus der Hauptumformzone vor der Pressmatrize 3 durch Kühlung abgeleitet werden um die Temperatur des Pressgutes 1 auf einem optimalen Niveau zu halten. Dadurch ist eine sprunghafte Erhöhung der Pressgeschwindigkeit möglich.The forming and frictional heat can thus be dissipated directly from the main forming zone in front of the press die 3 by cooling in order to keep the temperature of the pressed material 1 at an optimal level. This enables a sudden increase in the pressing speed.

Nachfolgend werden typische Beispiele erzielter Resultate aufgeführt. Die Definition der Leichtmetall-Legierung ASTM ist enthalten in folgenden Normen:

American Society for Testing and Materials Philadelphia (ASTM),
Aluminium Association Washington DC 20006.

Typical examples of results achieved are listed below. The definition of the light metal alloy ASTM is contained in the following standards:

American Society for Testing and Materials Philadelphia (ASTM),
Aluminum Association Washington DC 20006.

Claims

Apparatus for cooling a press for the extrusion of light metals, in the region of the deformation zones, in the direction of movement in front of the press die (3), at least one cooling ring (8, 12, 12') being provided, in which a coolant for dissipating the deformation heat circulates in a closed circuit, pipes (26, 28) for the supply and discharge of the coolant being connected to the cooling ring, characterised in that the cooling ring (8, 12, 12') consisting of one or a plurality of coaxial rings and which is independent of the press die (3) has a bore (10) of the same diameter as the receiving bore (9) of the press bolt (13) and a plurality of pairs of axial bores (14, 15) are provided, which are distributed in the form of a ring in the annular surface, extend in the axial direction and are spaced apart radially with respect to the bore (9) of the press bolt receiver, which pairs of axial bores (14, 15) are connected on their region remote from the opening adjacent the die by a radial bore (16) respectively closed towards the outside and the cooling ring is surrounded radially on the outside by at least one shrunk-on thrust ring (20), which is rigidly connected to the press bolt receiver (2).
Apparatus according to Claim 1, characterised in that the radially innermost cooling channels (15) in the cooling ring (12, 12') are arranged respectively on a ring, whereof the diameter is less than 1 1/2 times, preferably less than 1 1/4 times the diameter of the cylindrical press bolt receiver bore (9).
Apparatus according to Claims 1 or 2, characterised in that the supply and discharge of the coolant takes place through two concentric ring conduits (27, 28) at the end of the cooling ring adjacent the die, into which conduits the bores (14, 15) open.
Apparatus according to one of Claims 1 to 3, characterised in that located in the supply or return line (26, 28) for the coolant is a controllable throttle valve (V).
Apparatus according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the axial length of the cooling ring (12, 12') is shorter than twice the diameter of the cylindrical press bolt bore (9).