EP1526930B1 - Haupt- bzw. presszylinder einer rohr- und strangpresse - Google Patents

Haupt- bzw. presszylinder einer rohr- und strangpresse Download PDF

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EP1526930B1
EP1526930B1 EP03778235A EP03778235A EP1526930B1 EP 1526930 B1 EP1526930 B1 EP 1526930B1 EP 03778235 A EP03778235 A EP 03778235A EP 03778235 A EP03778235 A EP 03778235A EP 1526930 B1 EP1526930 B1 EP 1526930B1
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cylinder
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Karl Hermann Claasen
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SMS Eumuco GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/32—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure
    • B30B1/323—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure using low pressure long stroke opening and closing means, and high pressure short stroke cylinder means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21—Presses specially adapted for extruding metal
    • B21C23/211—Press driving devices

Definitions

  • the invention relates to a tube and extruder with a main or pressing cylinder, which is arranged in a cylinder spar and has in its cylinder housing a connected to a projecting rod of the cylinder housing plunger.
  • a tube and extruder, designed as a frameless metal extruder, in which the rods of the plunger are designed as piston rods, which take the place of the tie rods or columns in the usual frame design, by being connected to the counter-spar, with two such Haupt- or pressing cylinder is through the DE 198 35 717 A1 known.
  • the master cylinder are therefore formed with approximately equal displacement on both sides of the Hauptpreßkolben and switchable connections of the two-sided cylinder subspaces.
  • the plunger of the cylinder held by the hollow cylinder press cylinder are subjected, for which extend the piston rods of the plunger into the barrel spar and are connected thereto.
  • the plungers with their piston rods are hollow drilled over part of their length to cylinder bores, plunge into the plunger, which are supported on the cylinder-closing lids.
  • the plungers can be returned to the starting position with them via the piston rods of the strut.
  • more piston-cylinder units are also supported in order to move the spar in idle / rapid traverse can.
  • the counter-spar are preceded by numerous components, in particular the protruding master cylinder with its piston rods as a connection to the strut. This limits the working range of a metal extrusion press, especially if no straight extruded profiles, but those with curvatures or radii in different directions to be produced (see. EP 0 706 843 B1 ).
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a main or pressure cylinder of the type mentioned, while allowing a short circuit technology for rapid movement in a simpler manner, a rapid transition of the pressure oil from one to another room, while reducing the construction costs and in particular allows a press construction, which provides a sufficiently large space in front of the counter-spar in order to produce strand products with radii or bends unhindered can.
  • the filling space of the surge tank is also connected to a tank line, and that further preferably in the leading from the filling chamber to the cylinder chamber behind the plunger, formed in the cylinder housing bottom connecting lines switchable check valves are arranged.
  • open check valves four of which are available, designed as two-way cartridge valves, which are also known as logic or cartridge valves, from which from the filling of the Equalizing tank supplied oil is lapped.
  • a cylinder spar 2 is shown attached to it with its cylinder housing 3 main or press cylinder 4.
  • the cylinder spar 2 is in the direction of drawing to the left seen with a tool (pressure plate, die holder and die) stocked counter-spar - not shown - opposite.
  • a plunger 5 is arranged, which is provided at its front end in the pressing direction 6 immediately with a ram 7, which presses upon loading of the plunger 5 a previously loaded in a pickup block by the tool of the counterstay (not shown).
  • the rod 9 is formed with an integrated forward and retraction cylinder 12.
  • a sabot 15 and a concentrically enclosing this enclosing an annular gap 16 shell housing 17 is fixed, the latter in turn with the inner wall of the hollow bore 13 defines a pressure chamber 18.
  • the immersed in the axial hollow bore 13 of the rod 9 ends of the jacket housing 17 and the sword tube 15 are designed as sealed against the inner wall of the hollow bore 13 radial collar 19 and the annular gap 16 sealing head thickening 20.
  • a pressure chamber 18 sealing pack 21 which slides on lifting motions of the plunger 5 on the jacket housing 17, screwed to the rod 9.
  • holes 22 are incorporated into the radial collar 19 of the shell.
  • the hydraulic connection block 14 has an opening into the sear tube 15 and an opening into the annular gap 16 line connection 23 and 24, which are connected via lines 25 and 26 to a not shown oil supply and conventional hydraulic unit.
  • a pressure oil line 27 from an oil supply oil in the cylinder chamber 28 behind the plunger 5 and at the same time via the line 25 and the port 23 in the rapier tube 15, so that this additional amount of oil in a before the radial collar 19 and the head thickening 20 lying pressure chamber 29 of the hollow bore 13 of the rod 9 passes and supports the forward stroke.
  • the oil supply is blocked via the line 25 to the rapier tube 15 and the working pressure applied only via the pressure oil line 27.
  • the embodiment of the drawing also shows that the trained with the integrated forward and retraction cylinder 12 rod 9 is further combined with a bolted to the cylinder housing bottom 8 reservoir 30. This is closed at its rear end by a fixed to the rod 9 slide 31, the lateral surface sealed slides during strokes on the container inner wall.
  • the hydraulic connection block 14 for the integrated forward and retraction cylinder 12 of the rod 9 is screwed here with a bell 32, which in turn is screwed to the end face of the surge tank 30.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rohr- und Strangpresse mit einem Haupt- bzw. Presszylinder, der in einem Zylinderholm angeordnet ist und in seinem Zylindergehäuse einen mit einer aus dem Zylindergehäuse vorkragenden Stange verbundenen Preßkolben aufweist.
  • Eine Rohr- und Strangpresse, ausgeführt als rahmenlose Metallstrangpresse, bei der die Stangen des Preßkolbens als Kolbenstangen ausgebildet sind, die an die Stelle der Zuganker bzw. Säulen bei der üblichen Rahmenbauart treten, indem sie mit dem Gegenholm verbunden sind, mit zwei solcher Haupt- bzw. Preßzylinder ist durch die DE 198 35 717 A1 bekanntgeworden. Um einen hohen Nutzungsgrad zu erreichen und die Nebenzeiten zu minimieren, werden Leerlauf und Rückzug mit möglichst großer Geschwindigkeit gefahren, wobei große Volumenströme bewältigt werden müssen. Die Hauptzylinder sind deshalb mit etwa gleich großen Hubvolumen zu beiden Seiten der Hauptpreßkolben und schaltbaren Verbindungen der beidseitigen Zylinder-Teilräume ausgebildet.
  • Zum Verpressen eines Blockes werden die Preßkolben der von dem Zylinderholm gehaltenen Preßzylinder beaufschlagt, wozu die Kolbenstangen der Preßkolben bis in den Laufholm reichen und mit diesem verbunden sind. Die Preßkolben mit ihren Kolbenstangen sind über einen Teil ihrer Länge hohl gebohrt zu Zylinderbohrungen, in die Plungerkolben eintauchen, die sich an die Zylinder abschließenden Deckeln abstützen. Bei Beaufschlagung der Plungerkolben lassen sich die Preßkolben und mit ihnen über die Kolbenstangen der Laufholm in die Ausgangsstellung zurückfahren. Am Grundrahmen dieser Presse sind außerdem weitere Kolben-Zylinder-Einheiten abgestützt, um den Laufholm im Leerhub/Eilgang verfahren zu können.
  • Abgesehen davon, daß diese Metallstrangpresse einen gewissen Aufwand erfordert, sind dem Gegenholm zahlreiche Bauteile vorgelagert, insbesondere die vorstehenden Hauptzylinder mit ihren Kolbenstangen als Verbindung zum Laufholm. Das schränkt den Arbeitsbereich einer Metallstrangpresse vor allem dann ein, wenn keine geraden Strangpreßprofile, sondern solche mit Krümmungen bzw. Radien in verschiedenen Richtungen hergestellt werden sollen (vgl. EP 0 706 843 B1 ).
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Haupt- bzw. Preßzylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter Beibehaltung einer Kurzschlußleitungstechnik zur Eilbewegung in einfacherer Weise einen schnellen Übergang des Drucköls von einen in einen anderen Raum ermöglicht, dabei gleichzeitig den Bauaufwand verringert und insbesondere eine Pressenbauweise erlaubt, die vor dem Gegenholm einen ausreichend großen Freiraum bietet, um auch Strangprodukte mit Radien bzw. Krümmungen ungehindert herstellen zu können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das frei vorkragende Ende der Stange von einem am Hauptzylindergehäuse befestigten Ausgleichsbehälter umschlossen ist, in dem bei Druckbeaufschlagung des Preßkolbens ein gegen die Behälterinnenwandung abgedichteter, auf dem vom Hauptzylindergehäuse entfernten Stangenende angeordneter Schieber gleitet, wobei der zwischen der Stange und dem Ausgleichsbehälter ausgebildete, von dem Schieber endseitig abgeschlossene Füllraum über Verbindungsleitungen an den hinter dem Preßkolben liegenden Zylinderraum des Hauptzylindergehäuses angeschlossen ist, in den auch eine Druckölleitung mündet.
  • Es ist hierbei vorteilhaft vorgesehen, daß der Füllraum des Ausgleichsbehälters außerdem an eine Tankleitung angeschlossen ist, und daß weiterhin vorzugsweise in den vom Füllraum zu dem Zylinderraum hinter dem Preßkolben führenden, im Zylindergehäuseboden ausgebildeten Verbindungsleitungen schaltbare Sperrventile angeordnet sind. Hiermit läßt sich erreichen, daß zum Vorschub des Preßkolbens in seine Arbeitsposition dieser bei geöffneten Sperrventilen, von denen vier vorhanden sind, ausgeführt als Zwei-Wege-Einbauventile, die auch als Logik- oder Cartridge-Ventile bekannt sind, von dem aus dem Füllraum des Ausgleichsbehälters zugeführten Öl umspült wird. Wenn der Preßkolben, der einen gleichen Durchmesser wie der Ausgleichsbehälter besitzt, seine Arbeitsposition erreicht hat und mit dem Preßvorgang beginnt, werden die Verbindungsleitungen über die Sperrventile geschlossen, so daß der Schieber die in dem Ausgleichsbehälter verbleibende Ölmenge nur noch in den Tank drückt, während die anschließende Beaufschlagung mit Drucköl, das folglich nicht nachgesaugt werden muß, so daß der Tank weit entfernt sein kann, nur noch über die Druckölleitung erfolgt. Hierzu sind keine großen Querschnitte der Ölleitungen mehr erforderlich, wie es ohne den Ausgleichsbehälter der Fall wäre. Bei Beendigung des Preßhubes und der dann bei entsprechender Umsteuerung der Hydraulikeinheit eingeleiteten Rückwärtsbewegung des Preßkolbens in seine Ausgangslage im Zylindergehäuse strömt das Öl dann wieder zurück in den Ausgleichszylinder, d.h. das Öl wird im Betrieb der Rohr- und Strangpresse unter Druck hin und her geschoben.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in der einzigen Zeichnungs-Figur in einer Bauweise mit um einer Preßkolbenstange umbauten Ausgleichsbehälter und in der Stange integrierten Vor- und Rückzugzylinder dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • Von einer als Draufsicht im Schnitt dargestellten Strangpresse 1, ausgeführt in Horizontal-Bauweise, ist in der Figur lediglich ein Zylinderholm 2 mit daran über sein Zylindergehäuse 3 befestigten Haupt- bzw. Preßzylinder 4 gezeigt. Dem Zylinderholm 2 liegt in Zeichnungsrichtung nach links gesehen ein mit einem Werkzeug (Druckplatte, Matrizenhalter und Matrize) bestückter Gegenholm - nicht dargestellt - gegenüber. Im Zylindergehäuse 3 ist ein Preßkolben 5 angeordnet, der an seinem in Preßrichtung 6 vorderen Ende sogleich mit einem Preßstempel 7 versehen ist, der bei Beaufschlagung des Preßkolbens 5 einen zuvor in einen Aufnehmer geladenen Block durch das Werkzeug des Gegenholms verpreßt (nicht dargestellt). Am anderen, rückwärtigen Ende des Preßkolbens 5 ist eine sich durch den Zylindergehäuseboden 8 von dem Zylinderholm 2 nach hinten weg erstreckende Stange 9 angeschraubt. Die aus dem Preßkolben 5 und der Stange 9 bestehende Baueinheit wird bestimmt geführt, nämlich in einer ersten Führung 10 für den Preßkolben 5 am vorderen Ende im Zylindergehäuse 3 und einer zweiten Führung 11 für die Kolbenstange 9 im Zylindergehäuseboden 8.
  • Die Stange 9 ist mit einem integrierten Vor- und Rückzugzylinder 12 ausgebildet. Hierzu sind in einer axialen Hohlbohrung 13 ein in einem stationären Hydraulik-Anschlußblock 14 ein Degenrohr 15 und ein dieses konzentrisch unter Einschluß eines Ringspaltes 16 umschließendes Mantelgehäuse 17 festgelegt, wobei letzteres wiederum mit der Innenwandung der Hohlbohrung 13 einen Druckraum 18 definiert. Die in die axiale Hohlbohrung 13 der Stange 9 eintauchenden Enden des Mantelgehäuses 17 und des Degenrohres 15 sind als gegen die Innenwandung der Hohlbohrung 13 abgedichteter Radialkragen 19 bzw. den Ringspalt 16 abdichtende Kopfverdickung 20 ausgeführt. Am hinteren, freien Ende ist eine den Druckraum 18 abdichtende Packung 21, die bei Hubbewegungen des Preßkolbens 5 auf dem Mantelgehäuse 17 gleitet, an die Stange 9 angeschraubt. Zur strömungstechnischen Verbindung des Druckraumes 18 mit dem Ringspalt 16 sind in den Radialkragen 19 des Mantelgehäuses 17 Bohrungen 22 eingearbeitet.
  • Der Hydraulik-Anschlußblock 14 besitzt einen in das Degenrohr 15 und einen in den Ringspalt 16 mündenden Leitungsanschluß 23 bzw. 24, die über Leitungen 25 bzw. 26 an eine nicht gezeigte Ölversorgung und übliche Hydraulikeinheit angeschlossen sind. Zur Eilbewegung des Preßkolbens 5 in seine Arbeitsposition in Preßrichtung 6 strömt über eine Druckölleitung 27 aus einer Ölversorgung Öl in den Zylinderraum 28 hinter den Preßkolben 5 und gleichzeitig über die Leitung 25 und den Anschluß 23 in das Degenrohr 15, so daß diese zusätzliche Ölmenge in einen vor dem Radialkragen 19 und der Kopfverdickung 20 liegenden Druckraum 29 der Hohlbohrung 13 der Stange 9 gelangt und den Vorwärtshub unterstützt. Sobald der Preßkolben 5 seine Preßposition erreicht hat, wird die Ölzuführung über die Leitung 25 zum Degenrohr 15 gesperrt und der Arbeitsdruck nur mehr über die Druckölleitung 27 aufgebracht. Zur Rückwärtsbewegung des Preßkolbens 5 in seine in der Zeichnung dargestellte Ausgangsposition wird von der hydraulischen Steuereinheit das Abfließen der Ölmenge aus dem Zylinderraum 28 und dem Druckraum 29 freigegeben und gleichzeitig über die Leitung 26 und den Anschluß 24 zusätzliches Öl in den Ringspalt 16 geleitet, von wo es sich über die Bohrung 22 in den Druckraum 18 verteilt und zur Rückstellbewegung des Preßkolbens 5 auf die Packung 21 einwirkt.
  • Das Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung zeigt weiterhin, daß die mit dem integrierten Vor- und Rückzugzylinder 12 ausgebildete Stange 9 weiterhin mit einem am Zylindergehäuseboden 8 angeschraubten Ausgleichsbehälter 30 kombiniert ist. Dieser wird an seinem rückwärtigen Ende von einem an der Stange 9 festgelegten Schieber 31 verschlossen, dessen Mantelfläche abgedichtet bei Hubbewegungen über die Behälterinnenwandung gleitet. Der Hydraulik-Anschlußblock 14 für den integrierten Vor- und Rückzugzylinder 12 der Stange 9 ist hier mit einer Glocke 32 verschraubt, die ihrerseits an die Stirnfläche des Ausgleichsbehälters 30 angeschraubt ist. Der zwischen dem Ausgleichsbehälter 30 und der Stange 9 sowie dem Zylindergehäuseboden 8 und dem Schieber 13 eingeschlossene Füllraum 33 bevorratet Öl, das von dort entweder in den Zylinderraum 28 hinter dem Preßkolben 5 über im Zylindergehäuseboden 8 vorgesehene Anschlußleitungen 35 oder über eine Tankleitung 34 in einen Tank bzw. bei gegenläufiger Beaufschlagung umgekehrt strömen kann und somit hin und her geschoben wird.
  • Bei der Vorwärtsbewegung des Preßkolbens 5 in seine Arbeits- bzw. Preßposition sind in den Verbindungsleitungen 35 angeordnete, schaltbare Sperrventile 36 in Cartridge-Bauweise in ihrer geöffneten Betriebsstellung, so daß das Öl von dem Schieber 31 aus dem Füllraum 33 in den Zylinder- bzw. Plungerraum 28 herausgedrückt. In der Preßposition werden die Sperrventile 36, von denen insgesamt vier vorhanden sind, über ihre an die Hydraulikeinheit angeschlossenen Steuerleitungen 37 geschlossen und das zum Pressen des Stranges benötigte Drucköl nur noch über die Druckölleitung 27 in den Zylinderraum 28 zugeführt. Über die während dieser Betriebsphase gleichzeitig geöffnet geschaltete Tankleitung 34 drückt der Schieber 31 bei seiner sich mit dem Preßhub in Preßrichtung 6 fortsetzenden Bewegung die in dem Füllraum 33 verbliebene Restölmenge in einen Tank. Die beim Preß-Arbeitshub von dem Schieber 31 eingenommene Endlage ist strichpunktiert (vgl. 31') verdeutlicht.
  • Bei der Rückwärtsbewegung des Preßkolbens 5 in die gezeigte Ausgangsposition werden durch Umsteuern die entsprechenden Strömungswege freigegeben, wobei sich der Füllraum 33 des Ausgleichsbehälters 30 wieder mit seiner Ausgangsmenge füllt. Der Eilgang zum Vor- bzw. Rückhub wird hierbei in der weiter oben beschriebenen Weise durch den in der Stange 9 integrierten Vor- und Rückzugzylinder 12 durchgeführt. Für etwaige Leckölmengen ist vor dem Schieber 31 eine zu einem Tank 38 führende Leckölleitung 39 vorgesehen.

Claims (3)

  1. Rohr- und Strangpresse (1) mit einem Haupt- bzw. Presszylinder der in einem Zylinderholm (2) angeordnet ist und in seinem Zylindergehäuse (3) einen mit einer aus dem Zylindergehäuse vorkragenden Stange (9) verbundenen Preßkolben (5) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das frei vorkragende Ende der Stange (9) von einem am Hauptzylindergehäuse (3) befestigten Ausgleichsbehälter (30) umschlossen ist, in dem bei Druckbeaufschlagung des Preßkolbens (5) ein gegen die Behälterinnenwandung abgedichteter, auf dem vom Hauptzylindergehäuse (3) entfernten Stangenende angeordneter Schieber (31) gleitet, wobei der zwischen der Stange (9) und dem Ausgleichsbehälter (30) ausgebildete, von dem Schieber (31) endseitig abgeschlossene Füllraum (33) über Verbindungsleitungen (35) an den hinter dem Preßkolben (5) liegenden Zylinderraum (28) des Hauptzylindergehäuses (3) angeschlossen ist, in den auch eine Druckölleitung (27) mündet.
  2. Rohr- und Strangpresse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Füllraum (33) des Ausgleichsbehälters (30) außerdem an eine Tankleitung (34) angeschlossen ist.
  3. Rohr- und Strangpresse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in den vom Füllraum (33) zu dem Zylinderraum (28) hinter dem Preßkolben (5) führenden, im Zylindergehäuseboden (8) ausgebildeten Verbindungsleitungen (35) schaltbare Sperrventile (36) angeordnet sind.
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