EP2616195A2 - Strangpresse sowie verfahren zum kontinuierlichen pressen von metall - Google Patents

Strangpresse sowie verfahren zum kontinuierlichen pressen von metall

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EP2616195A2
EP2616195A2 EP11785297.0A EP11785297A EP2616195A2 EP 2616195 A2 EP2616195 A2 EP 2616195A2 EP 11785297 A EP11785297 A EP 11785297A EP 2616195 A2 EP2616195 A2 EP 2616195A2
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EP
European Patent Office
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gegenpressplunger
extruder
pressed
die
pressed material
Prior art date
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EP11785297.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2616195B1 (de
Inventor
Uwe Muschalik
Nooman BEN KHALIFA
Alessandro SELVAGGIO
Ahmet Erman TEKKAYA
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Meer GmbH
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Publication date
Application filed by SMS Meer GmbH filed Critical SMS Meer GmbH
Publication of EP2616195A2 publication Critical patent/EP2616195A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2616195B1 publication Critical patent/EP2616195B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, 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
    • B21C23/212—Details
    • B21C23/214—Devices for changing die or container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C33/00—Feeding extrusion presses with metal to be extruded ; Loading the dummy block
    • B21C33/006—Consecutive billets, e.g. billet profiles allowing air expulsion or bonding of billets

Definitions

  • the invention relates to an extrusion press and to a process for the continuous pressing of metal.
  • DE 16 02 269 discloses a continuous, upright extrusion press with a main press plunger acting with a receiver, with a counterpressure plunger and with a storage space for metallic pressed material, which can be shut off on the one hand via a valve actuated by the pressed material and on the other hand is operatively connected to the Gegenpressplunger, wherein the cross section of the storage space is chosen to be greater than the cross section of the pickup in order to ensure the most continuous strand outlet speed can.
  • the Hauptpressplunger possibly in one piece with a main punch, which directly exerts compressive pressure on the pressed material can be formed. It is also conceivable that this can be done indirectly, for example, by the Hauptpressplunger indirectly drives a main ram.
  • the Schmidtpressplunger which, for example, can act directly on a counterpressive punch, which in turn acts on the pressed material, for example in the storage space, which also Schmidtpressplunger and counterpressure punches can be integrally formed.
  • the Gegenpressplunger can also act indirectly, in particular on the pressed material in the storage space by the Martinezpressplunger correspondingly drives a die or other walls of the storage space, such as a wall of a storage ram or a valve seat or the valve itself, and exerts a pressure on the pressed material ,
  • valve does not necessarily have to be fully actuated by the pressed material. Rather, the valve can be externally triggered or actuated, as long as the pressed material acts at least partially supportive. Accordingly, it is particularly advantageous if an automatic, so actuated by the pressed material, valve is used, but also a positively controlled valve can be used as long as the pressed material supports the predetermined by the positive control movement accordingly.
  • valve body arranged in the valve body can thus be opened in an optimal design with a maximum flow cross-section, which is preferably completely flows around in a suitable embodiment of this feature due to a coaxial arrangement to the valve channel of the pressed material.
  • a continuously operating extrusion press with a main press plunger acting in a receiver, with a counterpressure plunger and with a storage space for metallic Pressgut on the one hand shut-off with the transducer and on the other hand operatively connected to the Schmidtpressplunger proposed, in which both the Hauptpressplunger and the Gegenpressplunger and the pressed material to be moved horizontally and which is characterized in that to shut off a valve with a valve in a channel arranged valve body is provided, which is pressed by a pressure of the metallic pressed material against a valve seat.
  • valve body is flowed around by the pressed material, but also when in a further advantageous embodiment of the extruder, the valve has a valve drive for the valve body.
  • a valvetrain can be used, for example, for a partial positive control of the valve so that the closing process caused by the pressure of the Gegenpressplungers is supported by a mechanical and / or electrical actuator to achieve a fast closing of the valve and thus a uniform pressing speed of the material to be pressed ,
  • a continuously operating extruder with an effective in a pickup Hauptpressplunger, with a Jacobpressplunger and with a Storage space for metallic pressed material which is on the one hand shut-off operatively connected to a master cylinder and on the other hand with the Gegenpressplunger proposed, which is characterized in that the Schmidtpressplunger is a hollow die and is arranged in a ring cylinder.
  • the pressure can be applied very evenly to the Schmidtpressplunger, although this is structurally not easy to implement, since no standard components, such as standard piston-cylinder units, can be used.
  • the pressure and / or volume ratios in main and counter-cylinders can be approximated to each other in a structurally simple manner, whereby a uniform mass flow of the pressed material can be relatively easily ensured in particular also control technology.
  • the extruder is located so that both the Hauptpressplunger and the Gegenpressplunger and the pressed material to be pressed are moved horizontally. This makes it possible, inter alia, that the pressed material unhindered, especially continuously deduct.
  • the counterpressure plunger and the main compression plunger are coaxially arranged. This allows a uniform pressing, especially without changing the direction of material flow, which could adversely affect the uniformity of the pressed strand.
  • the die of an extrusion press in turn can additionally drive a storage ram.
  • This Speicherstempei which ensures the continuous pressing under volume reduction of the storage space in this embodiment, is preferably designed as a hollow die to operate through this cavity through the die with pressed material.
  • the storage ram in turn can be driven by an additional punch, which is preferably driven by additional piston or designed as an additional piston, against the action of the Schmidtpressplungers.
  • additional punch which is preferably driven by additional piston or designed as an additional piston, against the action of the Schmidtpressplungers.
  • This opposite of the Gegenpressplungers acting direction of the additional punch leads to further structural simplification of the Schmidtplungers or its counter-cylinder, as can be dispensed with a doppelw irkenden piston on the one hand in the counter cylinder and on the other hand, subsequent to the female assemblies only by pressure and not by train within the Extruder be relocated. It is immediately apparent that arranged axially along a pressing direction assemblies between the Schmidtpressplunger and the additional punch can not be arranged positively but not positively in the pressing direction.
  • a continuously operating extruder with an effective in a transducer Hauptpressplunger, with a, preferably hollow, Gegenpressplunger and with a storage space for metallic pressed material, the on the one hand shut off with the transducer and on the other hand with the Schmidtpressplunger operatively connected proposed, in which both the Hauptpressplunger and the Gegenpressplunger are arranged on a common pressing frame and which is characterized in that the pressing frame between the Hauptpressplunger and the Gegenpressplunger has a building fixed bearing.
  • This embodiment makes it possible to reduce the relative stretching movement of the pressing frame with respect to the bearing point, whereby, in a suitable embodiment, in particular in a horizontal extruder, any disturbances in the movement, which could be caused by such a stretching movement, can be reduced. This then has a positive effect on the pressed material. Furthermore, it can also be provided in an extruder that the Schmidtpressplunger, Hauptpressplunger and / or driven by the Hauptpressplunger main ram or a driven by the Schmidtpressplunger Gegenpress- or storage ram are arranged coaxially to each other. As can be seen immediately, pressing forces in coaxial assemblies - this may include above all the die, the valve and the storage space - evenly distributed both on the pressed material and on the common pressing frame, resulting in a particularly good quality in the forming of the Press good results.
  • the pressing speed of a continuous extruder remains constant, by evacuating the degree of contamination of the material to be pressed can be minimized cumulatively or alternatively to a valve actuation, in particular by any residues on the surface of the extruder fed blocks, spoiling air residues between the extruder fed blocks and the transducer and / or if the Extruded blocks include inclusions, such as air inluding.
  • means for speed measurement and / or means for measuring the temperature of the pressed material can be arranged, whereby the quality of the material to be pressed on the one hand and on the other hand actively influenced by interventions in the control or regulation of the extruder can be.
  • a furnace used for preheating material blocks or other heating, for example, for a die, the storage space and / or the transducer to be controlled or regulated by the aforementioned temperature measurement to always supply blocks of material with a constant temperature of the extruder or To temper the material as uniform as possible.
  • means for temperature or speed measurement can also be provided at another suitable location. This can be provided on the receiver, on the die or in the storage space.
  • means for speed measurement and or means for measuring the temperature of the pressed material to be pressed are arranged in the spacer.
  • an extruder with a cassette holder when the cassette holder is designed as a slide with at least two holders for each cassette, wherein the distance between the two holders is selected such that one of the two Mounts is located in a unloading and loading position when the other of the two brackets is in a working position. This allows a particularly compact and space-saving design of the cassette holder.
  • the cassette holder a preferably horizontally displaceable slide, so that a secure guidance of the corresponding components of the cassette holder is ensured.
  • the said "working position" is, as immediately apparent, the position in which the die is aligned coaxially with the main press plunger and / or the counterpressure plunger or is in direct spatial relationship with the storage space or the receiver Tool changer in any other embodiment, such as a robot arm, wherein simultaneous unloading and loading of a tool assembly is possible.
  • the tool assembly is usually made of the die and at least one die holder Spacer, the storage stamp or similar with the matrix operatively connected components to change.
  • a method for continuous pressing is proposed for achieving the above-mentioned object, which is characterized in that the material to be pressed is fed at a constant speed to a die of an extrusion press.
  • a "cycle" in an extrusion press usually consists of loading the extrusion press with a block of material, pressing it and returning the press die or plunger used for pressing in order to feed another block of material to the extrusion press
  • the press speed drops, so that is expected to change material properties of the material to be pressed
  • the constant speed of the material it is immediately apparent that during a transition to a second press cycle, the constant speed of the material to
  • the term “constant” encompasses a maximum variation of the respective size of ⁇ 15%, preferably ⁇ 10%. Likewise, the term “constant” encompasses the respective local size and not just a global size over the material to be compacted.
  • the temporal constancy with respect to a fixed position relative to the die or relative to the extruder is meant, wherein the speed or the temperature of a material to be pressed along a pressing axis may well have a gradient.
  • Figure 1 shows a schematic cross section through a continuous extruder
  • Figure 2 is a front view of the extruder of Figure 1 in the direction A-A in Figure 1;
  • FIG. 3 shows a section through the extrusion press according to FIGS. 1 and 2 along the line B--
  • Figure 4 is a partially broken plan view of the extruder of Figures 1 to
  • Figure 5 is a first perspective view of the extruder of Figures 1 to 4.
  • FIGS. 1 to 5 shows a second perspective view of the extruder according to FIGS. 1 to 5.
  • An extrusion press 1 designed according to FIG. 1 has a press frame 2, which is fastened via a building-fixed bearing 3 to a foundation (not shown). To further support the extruder 1 further floating bearing 4 are arranged on the press frame 2 in the axial direction in front of and behind the building fixed bearing.
  • the building-fixed bearing 3 located in the press frame 2 of the extrusion press 1 separates this extrusion press 1 essentially in two main components, wherein, according to FIG. 1, on the right side, opposite to the pressing direction, a main press plunger 12 with a main punch 14 and on the left side, in the pressing direction, a counterpressure plunger 33 are arranged.
  • a receiver 15 in which pressed material, in this case preferably cylindrical aluminum blocks, can be inserted.
  • the pressed material is first inserted into the receptacle 15 via the main punch 14 located on the main presser 12.
  • About a master cylinder 1 1 and the Hauptpressplunger 12 is moved by hydraulic pressure of the main punch 14 against the pressed material, wherein the pressed material, which has been previously heated in an oven, is transferred via a valve 16 in a storage tool 21 and a storage ram 22.
  • sprue pressure increase at the main ram 14 the pressed material flows through a die 23, where it is finally subjected to forming and leaves as a finished profile via an outlet 34, the extruder 1.
  • the main ram 14 can be moved out of the receiver 15 via a front and rear hoist 13.
  • a counter-cylinder 33 traveling against the pressed material, a continuous extrusion of a strand is ensured in that time is gained in this process step to feed new material to the extruder 1, with the actual pressing or forming on the die 23 under a constant pressing speed can be continued
  • the valve 16 is closed during pressing via the counterpressure plunger 33, since it is actuated by the pressure of the material to be pressed in the storage space, and prevents a backflow of material to be pressed into the receiver 15.
  • a bearing stamper concerns 22 on the valve 16 while the storage space 22 reaches its minimum, another pressing cycle begins under the operation of Hauptpressplungers 12.
  • the main punch 14 has been driven because of the continuous pressing operation with the aid of Gegenpressplungers 33 from the pickup 15, a new Material block inserted in the transducer 15.
  • the main press die 14 presses the newly inserted material block via the valve 16 into the storage space 24, as has already happened in the first cycle. Meanwhile, however, the storage ram 22 must also be driven in the pressing direction to release a new storage volume for the second cycle.
  • the assembly comprising the Schmidtpressplunger 33 further consists of a spacer 31, a Tool holder 41 and the die 23, the storage ram 22 and the outlet 34.
  • the front and back wood cylinder 13 in this case allows a faster displacement of Hauptpressplungers 12 and the main ram 14 both in a return movement after the main ram 14 was moved into the pickup 15, as even with a forward movement until the main ram 14 reaches a newly introduced into the pickup 15 block, wherein, when the block is reached, the pressing forces through the Hauptpressplunger 12 and a corresponding pressure in the master cylinder 1 1 are applied.
  • the valve 16 consists of an ordinary non-return valve which opens in the pressing direction and closes in the opposite direction.
  • the press material previously heated for pressing in particular when it comes to metals such as aluminum, copper or brass, has good flow properties at such temperatures.
  • the temperature of the material to be pressed used for pressing also causes no seams on the finished pressed extruded profile arise even after re-inserting pressed material for continuous pressing, since during flow through the valve 16 and through the storage space 24, a partial mixing of the pressed-in new material with the already located in the extruder 1 pressing material takes place.
  • the tool holder 41 of the extrusion press 1 is, as can be seen in FIGS. 2 and 3, displaceably arranged on a horizontal, middle plane.
  • the die 23 is enclosed and exchangeable over the equipped with a slide 45 tool holder 41 under very short set-up times.
  • the replacement of a die 23 takes place here by inserting a second die or a second cassette in an unoccupied cassette holder 44 of the tool holder 41 which at standstill of the extruder 1 of the tool holder 41 moves over the carriage 45 in the horizontal and inserted into the cassette holder 44 new die is placed in operating position.
  • the slide cylinders are each double-acting cylinders.
  • the carriage cylinder 46 can be operated pneumatically or electrically, which can be used in a design as a hydraulic cylinder because of the already existing hydraulic circuits of the master cylinder 1 1 and the counter-cylinder 32 with little additional effort for the carriage cylinder 46.
  • the master cylinder 1 1, the die 23 but also the counter-cylinder 32 are aligned coaxially.
  • the pressing frame 2 of the extruder 1 is arranged with its struts in a radially constant distance from a main axis of the extruder 1.
  • the arrangement of the cassette holder 44 in the tool holder 41 illustrates the particular advantages of the tool holder 41 used, since in the lateral region of the extruder 1, in particular during the operation of the extruder I, enough space for the exchange of both a cassette 43 and a Die 23 is present.
  • the plan view of the extruder 1 of Figure 4 further illustrates the available space, with a cassette 43 to be replaced including die 23 axially without interference, for example by the press frame 2, can be introduced into the tool holder 41 in a simple manner.
  • a the storage ram 22 supporting cross member 49 by means of connected to this Traverse 49 additional cylinder 47 axially from the die 23 against the pressing direction wegatti or pressed after changing the die 23 back to the same.
  • Additional piston 48 of the additional cylinder 47 are aligned parallel to the main axis of the extruder 1 for this purpose.
  • auxiliary piston 48 are used in this embodiment also to push the Gegenpressplunger 33 back to its original position in order to go through a new cycle can, in a modification by the pressure of the pressed material, which this of the Hauptpressplunger 12 and the Main stamp 14 gets impressed, the Schmidtpressplunger 33 can be brought to its original position.
  • the overall order of the extruder 1 with an associated tool changer 42, the master cylinder 11 and the counter cylinder 32 is particularly clear from the perspective views of Figures 5 and 6.
  • the tool holder 41 is part of the tool changer 42, which includes the tool holder 41 and receptacles for the carriage cylinder 46.

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Abstract

Um bei einer kontinuierlich arbeitenden Strangpresse mit einem in einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem, vorzugsweise hohl ausgebildeten, Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, wobei sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger und das gepresste Pressgut horizontal bewegt werden, ein kontinuierliches Pressen von Metall zu ermöglichen, mittels deren ein möglichst gleichförmiges Strangprofil kontinuierlich hergestellt werden kann, ist die Wirkverbindung des Speicherraumes mit dem Aufnehmer und mit dem Gegenstempel über das Pressgut betätigt absperrbar.

Description

Strangpresse sowie Verfahren zum kontinuierlichen Pressen von Metall
[01] Die Erfindung betrifft eine Strangpresse sowie ein Verfahren zum kontinuierlichen Pressen von Metall.
[02] Hierbei offenbart die DE 16 02 269 eine kontinuierlich arbeitende, stehende Strang- presse mit einem mit einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits über ein durch das Pressgut betätigtes Ventil absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, wobei der Querschnitt des Speicherraums größer als der Querschnitt des Aufnehmers gewählt ist, um eine möglichst kontinuierliche Strangaustritts- geschwindigkeit gewährleisten zu können.
[03] Um den Fließwiderstand zu vermindern, schlägt demgegenüber die DE 27 09 890 C2 vor, als Ventil einen über einen eigenen Antrieb bewegbaren Dorn vorzusehen, der insbesondere durch den dortigen Hauptpressstempel hindurch geführt sein soll. Hierbei kann eine entsprechende Strangpresse sowohl stehend als auch liegend ausgebildet werden. [04] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Strangpresse bzw. ein Verfahren zum kontinuierlichen Pressen von Metall bereitzustellen, mittels deren ein möglichst gleichförmiges Strangprofil kontinuierlich hergestellt werden kann.
[05] Als Lösung wird einerseits eine kontinuierlich arbeitende Strangpresse mit einem in einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, vorgeschlagen, bei welcher sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger und das gepresste Pressgut horizontal bewegt werden und wobei sich die Strangpresse dadurch auszeichnet, dass die Wirkverbindung des Speicherraumes mit dem Aufnehmer und mit dem Gegenpressplunger über das Pressgut betätigt absperrbar ist. Die zum Betätigen notwendige Energie, die letztlich während des Pressens ständig aufgebracht werden muss, führt hierbei zu einer guten Vermischung des Pressguts, insbesondere wenn Material nachgefüllt wurde, so dass Nahtstellen im fertig gepressten Strang , auf ein Minimum reduziert werden können. Dieses gilt insbesondere in Abgrenzung zu der DE 27 09 890 C2 auch bei liegend angeordneten Strangpressen, bei welchen ein durch das Pressgut betätigtes Ventil bis dato nicht bekannt ist, wobei sowohl eine Matrize zum Pressen über den Gegenpressplunger als auch das Pressgut über den Hauptpressplunger horizontal bewegt werden. Hierbei ermöglicht die Gradlinigkeit der Gesamtanordnung, dass möglichst viel Energie zum Vermischen des Pressguts und zum Betätigen des Ventils zur Verfügung steht, ohne dass diese beispielsweise in komplexen Strömungswegen verloren geht, um das äußerst gleichförmige Pressergebnis entsprechend der Aufgabe vorliegender Erfindung zu erzielen.
[06] Hierbei versteht es sich, dass der Hauptpressplunger ggf. einstückig mit einem Hauptpressstempel, der unmittelbar Pressdruck auf das Pressgut ausübt ausgebildet sein kann. Ebenso ist es denkbar, dass dieses mittelbar geschehen kann, indem beispielsweise der Hauptpressplunger einen Hauptpressstempel indirekt antreibt. Selbiges gilt für den Gegenpressplunger, welcher beispielsweise unmittelbar auf einen Gegenpressstempel wirken kann, der wiederrum auf das Pressgut, beispielsweise in dem Speicherraum, wirkt, wobei auch hier Gegenpressplunger und Gegenpressstempel einstückig ausgebildet sein können. Andererseits kann der Gegenpressplunger auch indirekt insbesondere auf das Pressgut in dem Speicherraum wirken, indem der Gegenpressplunger eine Matrize oder sonstige Wandungen des Speicherraums, wie beispielsweise eine Wandung eines Speicherstempels oder auch einen Ventilsitz oder das Ventil selbst, entsprechend antreibt und einen Druck auf das Pressgut ausübt.
[07] Hierbei versteht es sich, dass das Ventil nicht zwingend zur Gänze durch das Pressgut betätigt werden muss. Vielmehr kann das Ventil extern angestoßen bzw. betätigt werden, solange das Pressgut entsprechend wenigstens teilweise unterstützend wirkt. Dementsprechend ist es besonders vorteilhaft, wenn ein selbsttätiges, also ein durch das Pressgut betätigtes, Ventil zur Anwendung kommt, wobei jedoch auch ein zwangsgesteuertes Ventil genutzt werden kann, solange das Pressgut die durch die Zwangssteuerung vorgegebene Bewegung entsprechend unterstützt.
[08] Neben der Ausgestaltung, in welcher das Ventil über das Pressgut betätigbar ausgeführt ist, ist es für eine Strangpresse ebenfalls vorteilhaft, wenn das Ventil einen in einem Ventilkanal angeordneten Ventilkörper aufweist, wodurch ein baulich einfaches Ventil dargestellt werden kann. Der in dem Ventilkanal angeordnete Ventilkörper kann in einer optimalen Ausführung somit mit einem maximalen Strömungsquerschnitt geöffnet werden, wobei dieser bei einer geeigneten Ausgestaltung dieses Merkmals auf Grund einer koaxialen Anordnung zum Ventilkanal vorzugsweise vollständig vom Pressgut umströmt wird.
[09] Dementsprechend wird auch alternativ bzw. kumulativ und unabhängig von den vorstehenden Merkmalen vorliegender Erfindung, um die Eingangs stehende Aufgabe zu lösen, eine kontinuierlich arbeitende Strangpresse mit einem in einem Aufnehmer wirksamen Haupt- pressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, vorgeschlagen, bei welcher sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger und das gepresste Pressgut horizontal bewegt werden und welche sich dadurch auszeichnet, dass zum Absperren ein Ventil mit einem in einem Ventilkanal angeordneten Ventilkörper vorgesehen ist, welcher durch einen Druck des metallischen Pressguts gegen einen Ventilsitz gepresst wird. Diese Lösung ermöglicht insbesondere in Abgrenzung zu der DE 27 09 890 C2 ein einfaches Befüllen des Aufnehmers mit Blöcken, die insbesondere nicht vorgelocht und halbiert werden müssen. Auch kann, bei geeigneter Ausgestaltung, auch bei dieser Lösung ein sehr gutes Vermischen des Pressguts gewährleistet werden, um Nahtstellen zu vermeiden, da nach wie vor Energie für das Pressen gegen den Ventilsitz dem Pressgut entzogen werden muss.
[10] Letzteres gilt insbesondere dann, wenn ein Ventil körper von dem Pressgut umströmt wird, aber auch, wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Strangpresse das Ventil einen Ventiltrieb für den Ventilkörper aufweist. Ein derartiger Ventiltrieb kann beispielsweise für eine teilweise Zwangssteuerung des Ventils derart genutzt werden, dass der durch den Druck des Gegenpressplungers bedingte Schließvorgang durch einen mechanischen und/oder elektrischen Aktuator unterstützt wird, um ein schnelles Schließen des Ventil und somit eine gleichmäßige Pressgeschwindigkeit des Pressgutes zu erreichen.
[11] Ebenso wird alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehenden Merkmalen als Lösung für die Eingangs stehende Aufgabe eine kontinuierlich arbeitende Strangpresse mit einem in einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit einem Hauptzylinder und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, vorgeschlagen, welche sich dadurch auszeichnet, dass der Gegenpressplunger ein Hohlstempel ist und in einem Ringzylinder angeordnet ist. Hierdurch kann auch auf den Gegenpressplunger der Druck sehr gleichmäßig aufgebracht werden, obgleich dieses konstruktiv nicht einfach umzusetzen ist, da keine Standardbauteile, wie beispielsweise Standard-Kolben-Zylinder-Einheiten, zur Anwendung kommen können. Auch können auf konstruktiv einfache Weise die Druck- und/oder Volumenverhältnisse in Haupt- und Gegenzylinder einander angenähert werden, wodurch ein möglichst gleichförmiger Massestrom des Pressguts insbesondere auch regelungstechnisch verhältnismäßig einfach gewährleistet werden kann.
[12] Auch bei der letztgenannten Lösung ist es vorteilhaft, wenn die Strangpresse liegt, so dass sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger und das gepresste Pressgut horizontal bewegt werden. Dieses ermöglicht es unter anderem, dass Pressgut ungehindert, insbesondere kontinuierlich, abzuziehen. [ 13] Vorzugsweise sind der Gegenpressplunger und der Hauptpressplunger koaxial angeordnet. Dieses ermöglicht ein gleichförmiges Pressen, insbesondere auch ohne Richtungsänderung im Materialfluss, welche die Gleichförmigkeit des gepressten Strangs negativ beeinflussen könnte.
[14] Es versteht sich, dass auch ein Hohlstempel als Gegenpressplunger unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung vorteilhaft für eine Strangpresse ist.
[15] Kumulativ bzw. alternativ zu den vorstehend genannten Lösungen und um die genannte Aufgabe weiterhin zu lösen, wird eine kontinuierlich arbeitende Strangpresse mit einem in einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem, vorzugsweise hohl ausgebildeten, Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, vorgeschlagen, welche sich dadurch auszeichnet, dass der Gegenpressplunger eine Matrize, durch welche das Pressgut gepresst wird, antreibt. Auch dieses gewährleistet, insbesondere in Abgrenzung gegen die DE 16 02 269, eine weitgehende konstruktive Annäherung des Gegenpressplungers und mithin des Gegenzylinders an den Hauptpressplunger bzw. an den Hauptz linder, wodurch das Bewegungsprofi] des Pressguts beim Durchtritt durch die Matrize vergleichmäßigt werden kann. Dieses fördert die gleichförmige Ausbildung der Körnung bzw. kristallinen Zonen in dem nach dem Pressen aushärtenden metallischen Pressgut.
[16] In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Matrize einer Strangpresse ihrerseits zusätzlich einen Speicherstempel antreiben. Dieser Speicherstempei, welcher bei dieser Ausgestaltung das kontinuierliche Pressen unter Volumenverkleinerung des Speicherraumes gewährleistet, ist vorzugsweise als Hohlstempel ausgebildet, um durch diesen Hohlraum hindurch die Matrize mit Pressgut zu bedienen. Durch das Antreiben des Speicherstempels kann vorteilhaft auf einen weiteren Antrieb oder auf weitere hydraulische Steuermechanismen verzichtet werden.
[17J Der Speicherstempel seinerseits kann über einen Zusatzstempel, welcher vorzugsweise über Zusatzkolben angetrieben oder als Zusatzkolben ausgebildet ist, entgegen der Wirkung des Gegenpressplungers angetrieben sein. Diese entgegen des Gegenpressplungers wirkende Bewegungsrichtung des Zusatzstempels führt zur weiteren baulichen Vereinfachung des Gegenpressplungers bzw. seines Gegenzylinders, da auf einen doppelw irkenden Kolben einerseits im Gegenzylinder verzichtet werden kann und andererseits sich an die Matrize anschließende Baugruppen jeweils lediglich durch Druck und nicht durch Zug innerhalb der Strangpresse verlagert werden. Es ist sofort ersichtlich, dass axial entlang einer Pressrichtung angeordnete Baugruppen zwischen dem Gegenpressplunger und dem Zusatzstempel lediglich kraftschlüssig nicht jedoch formschlüssig in Pressrichtung angeordnet sein können. Bei einer geeigneten Verfahrensführung kann auf einen derartigen Zusatzstempel auch verzichtet werden, wenn der Druck auf den Gegenpressplunger in geeigneter Weise auf den Druck des Hauptpressplungers abgestimmt wird. Auf diese Weise kann der Hauptpressplunger indirekt, indem er auf das Pressgut wirkt, den Gegenpressplunger wieder in seine Ausgangslage zurücktreiben,
[ 18] Des Weiteren wird alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehend erläuterten Merkmalen zur Umsetzung der Eingangs stehenden Aufgabe eine kontinuierlich arbeitende Strangpresse mit einem in einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem, vorzugsweise hohl ausgebildeten, Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, vorgeschlagen, bei welcher sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger an einem gemeinsamen Pressrahmen angeordnet sind und welche sich dadurch auszeichnet, dass der Pressrahmen zwischen dem Hauptpressplunger und dem Gegenpressplunger ein gebäudefestes Lager aufweist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die relative Streckbewegung des Pressrahmens in Bezug auf den Lagerpunkt zu verkleinern, wodurch bei geeigneter Ausgestaltung, insbesondere bei einer liegenden Strangpresse, etwaige Unruhen in dem Bewegungsablauf, die durch eine derartige Streckbewegung bedingt sein könnten, vermindert werden können. Dieses wirkt sich dann dementsprechend positiv auf das gepresste Pressgut aus. [19] Weiterhin kann es bei einer Strangpresse auch vorgesehen sein, dass der Gegenpressplunger, Hauptpressplunger und/oder ein von dem Hauptpressplunger angetriebener Hauptpressstempel bzw. ein von dem Gegenpressplunger angetriebener Gegenpress- oder Speicherstempel koaxial zueinander angeordnet sind. Wie sofort ersichtlich, können Presskräfte bei koaxial angeordneten Baugruppen - dies kann vor allem auch die Matrize, das Ventil und den Speicherraum beinhalten - gleichmäßig sowohl auf das Pressgut als auch auf den gemeinsamen Pressrahmen verteilt werden, wodurch sich eine besonders gute Qualität in der Umformung des Pressgutes ergibt.
[20] Auch bei einer Strangpresse mit einem gebäudefesten Lager zwischen Hauptpressplunger und Gegenpressplunger ist es vorteilhaft, wie weiter obenstehend bereits erläutert, wenn sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger und das gesamte Pressgut horizontal bewegt werden, wobei es sich versteht, dass das Pressgut, insbesondere im Bereich des Ventils, auch abweichende Bewegungskomponenten aufweisen kann, welche insbesondere ein gutes Durchmischen gewährleisten, wobei letztlich die Summe aller Bewegungskomponenten entsprechend horizontal ist. [21] Für eine Strangpresse nach den vorstehend erläuterten Merkmalen kann es darüber hinaus von Vorteil sein, wenn diese Mittel zum Evakuieren des Aufnehmers aufweist. Beispielsweise kann durch einen auf das Ventil wirkenden Unterdruck, dieses zum frühzeitigen Schließen gezwungen bzw. angeregt werden, ohne dass bereits ein großer Gegendruck auf das Ventil durch den Gegenpressplunger aufgebracht werden muss. Vorteilhaft bleibt bei einem raschen Schließen des Ventils die Pressgeschwindigkeit einer kontinuierlichen Strangpresse konstant, durch ein Evakuieren kann kumulativ oder alternativ zu einer Ventilbetätigung auch der Verschmutzungsgrad des Pressgutes minimiert werden, insbesondere durch etwaige Reste an der Oberfläche der der Strangpresse zugeführten Blöcke, verbleiende Luftreste zwischen den der Strangpresse zugeführten Blöcken und den Aufnehmer und/oder wenn die der Strangpresse zugeführten Blöcke Einschlüsse, beispielsweise Luftein Schlüsse, aufweisen.
[22] Auch können in dem Gegenpressplunger einer Strangpresse in einer vorteilhaften Ausgestaltung Mittel zur Geschwindigkeitsmessung und/oder Mittel zur Temperaturmessung des gepressten Pressgutes angeordnet sein, wodurch die Qualität des Pressgutes einerseits sichergestellt und andererseits über Eingriffe in die Steuerung bzw. Regelung der Strangpresse aktiv beeinflusst werden kann. Auch kann ein zum Vorheizen eingesetzter Werkstoffblöcke verwendeter Ofen oder eine sonstige Heizung, beispielsweise für eine Matrize, den Speicherraum und/oder den Aufnehmer, über die erwähnte Temperaturmessung gesteuert bzw. geregelt werden, um stets Werkstoffblöcke mit einer gleichbleibenden Temperatur der Strangpresse zuzuführen bzw. das Pressgut möglichst gleichförmig zu temperieren.
[23] Es versteht sich, dass Mittel zur Temperatur- oder Geschwindigkeitsmessung auch an einer anderen dafür geeigneten Stelle vorgesehen sein können. Dies kann an dem Aufnehmer, an der Matrize oder im Speicherraum vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft für eine Strangpresse, wenn zwischen dem Gegenpressplunger und einem Matrizenhalter ein Abstandhalter angeordnet ist und Mittel zur Geschwindigkeitsmessung und oder Mittel zur Temperaturmessung des gepressten Pressgutes in dem Abstandhalter angeordnet sind.
[24] Auch wenn die Strangpressen als kontinuierlich arbeitende Strangpressen bezeichnet sind, ist von Zeit zu Zeit ein Werkzeugwechsel, insbesondere ein Wechsel der Matrize, notwendig, sei es wegen Verschleiß oder sei es, weil ein anderes Profil gepresst werden soll. Um diesbezüglich die Rüstzeiten zu minimieren, wird für eine Strangpresse, bei welcher metallisches Pressgut durch eine Matrize gepresst wird, wobei die Matrize in einer Werkzeugkassette angeordnet ist, die ihrerseits mit einem Werkzeugwechsler zusammenarbeitet, vorgeschlagen, dass der Werkzeugwechsler einen Kassettenhalter aufweist, der beidseits der Strangpresse eine Entlade- und Beladeposition aufweist. [25] Auf die vorbeschriebene Weise kann vorteilhaft auf baulich einfache Weise ein Kassettenhalter mit einem neuen Werkzeug beladen und nach Bedarf in die Strangpresse eingeführt werden, wobei komplexe und zeitaufwendige Austauschvorgänge zwischen dem zu entfernenden Werkzeug mit dem neu in die Strangpresse einzubringenden Werkzeug unterbleiben können. Insbesondere bei einer kontinuierlich arbeitenden Strangpresse verbleibt genügend Zeit, den Entlade- und Beladevorgang beidseits der Presse vorzunehmen, da ein bestimmtes Werkzeug naturgemäß möglichst lang genutzt werden soll. Andererseits versteht es sich, dass ein derartig ausgestalteter Werkzeugwechsler auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung bei einer Strangpresse, bei welcher metailisches Pressgut durch eine Matrize gepresst wird, wobei die Matrize in einer Werkzeugkassette angeordnet ist, die ihrerseits mit einem Werkzeugwechsler zusammenarbeitet, entsprechend vorteilhaft ist,
[26] In einer weiteren Ausgestaltung kann es weiterhin vorteilhaft für eine Strangpresse mit einem Kassettenhalter sein, wenn der Kassettenhalter als Schieber mit wenigstens zwei Halterungen für jeweils eine Kassette ausgebildet ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Halterungen derart gewählt ist, dass eine der beiden Halterungen in einer Entlade- und Beladeposition befindlich ist, wenn die andere der beiden Halterungen in einer Arbeitsposition befindlich ist. Dieses ermöglicht einen besonders kompakten und platzsparenden Aufbau des Kassettenhalters.
[27] Darüber hinaus kann der Kassettenhalter einen, vorzugsweise horizontal verlagerbaren, Schlitten aufweisen, so dass eine sichere Führung der entsprechenden Baugruppen des Kassetten halters gewährleistet ist.
[28] Die genannte„Arbeitsposition" ist, wie sofort ersichtlich, die Position, in welcher die Matrize koaxial mit dem Hauptpressplunger und/oder dem Gegenpressplunger ausgerichtet ist bzw. mit dem Speicherraum oder dem Aufnehmer in unmittelbarer räumlicher Beziehung steht. Denkbar ist auch ein Werkzeugwechsler in jeder anderen Ausführung, beispielsweise einem Roboterarm, wobei ein gleichzeitiges Entladen und Beladen einer Werkzeugbaugruppe möglich ist. Die Werkzeugbaugruppe besteht in der Regel aus der Matrize und wenigstens einem Matrizenhalter. Es ist aber auch möglich mittels des Werkzeugwechslers gleichzeitig weitere Bauteile, wie etwa den Abstandhalter, den Speicherstempel oder ähnliche mit der Matrize wirkverbundene Bauteile, zu wechseln. [29] Alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehend erläuterten Merkmalen wird zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ein Verfahren zum kontinuierlichen Pressen vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass das Pressgut mit einer konstanten Geschwindigkeit einer Matrize einer Strangpresse zugeführt wird. Es ist ersichtlich, dass hierdurch ein besonders stabiles Pressgut mit homogenen Werkstoffeigenschaften, insbesondere mit einer über die Länge homogenen Festigkeit, gefertigt werden kann. Je nach konkreter Umsetzung dieser Lösung kann hierdurch eine bessere Kornausbildung in einem Pressgut gewährleistet werden.
[30] In dem vorstehenden Zusammenhang ist es für ein Verfahren zum kontinuierlichen Pressen besonders zweckdienlich, auch um die Rüstzeiten, neben den besseren qualitativen Eigenschaften des Pressgutes, zu minimieren, wenn das Pressgut innerhalb wenigstens zweier Zyklen mit einer konstanten Geschwindigkeit der Matrize zugeführt wird.
[31] Ein „Zyklus" besteht bei einer Strangpresse üblicherweise aus einem Beschicken der Strangpresse mit einem Werkstoffblock, dem Pressen des selbigen und dem Zurückfahren des zum Pressen eingesetzten Pressstempels bzw. -plungers, um einen weiteren Werkstoffblock der Strangpresse zuzuführen. Bei nicht kontinuierlich arbeitenden, aber auch bei vielen im Stand der Technik bekannten kontinuierlich arbeitenden, Strangpressen fällt die Pressgeschwindigkeit ab, so dass mit veränderten Werkstoffeigenschaften des Pressgutes zu rechnen ist. Somit ist es sofort ersichtlich, dass während eines Übergangs zu einem zweiten Presszyklus die konstante Geschwindigkeit des Pressgutes an der Matrize ein fertiges Pressgut mit einer besonders gleichmäßigen Qualität bereitgestellt werden kann. Es ist darüber hinaus auch möglich, besonders große oder lange Werkstücke bei Verwendung kleinerer jedoch mehrerer Werkstoffblöcke zu fertigen. Es erhöht sich ggf. bei Einsatz kleinerer Werkstoffblöcke die Handhabbarkeit im Presswerk.
[32] Ebenso ist es von Vorteil, wenn das Pressgut mit konstanter Geschwindigkeit nicht nur durch die Matrize sondern auch durch den Speicherstempel geführt wird.
[33] Der Zusammenhang zwischen Werkstoffqualität und Pressgeschwindigkeit besteht auch in einer ähnlichen Art und Weise bei der Presstemperatur. Vorteilhaft für ein qualitativ gleichmäßiges Produkt ist somit auch eine möglichst konstante Temperatur des Pressgutes. [34] Es wird daher alternativ bzw. kumulativ ein Verfahren zum kontinuierlichen Pressen von Metall vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein Pressgut mit konstanter Temperatur durch eine Matrize geführt wird.
[35] In vorliegendem Zusammenhang umfasst der Begriff „konstant" eine maximale Variation der jeweiligen Größe um ± 15 %, vorzugsweise um ± 10%. Ebenso umfasst der Begriff „konstant" die jeweilige örtliche Größe und nicht nur eine über das Pressgut globale Größe. Somit ist mit einer konstanten Geschwindigkeit und einer konstanten Temperatur die zeitliche Konstanz in Bezug auf eine feste Position relativ zu der Matrize bzw. relativ zu der Strangpresse gemeint, wobei die Geschwindigkeit oder die Temperatur eines Pressgutes entlang einer Pressachse durchaus einen Gradienten aufweisen kann.
[36] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
[37] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert, das insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch eine kontinuierliche Strangpresse;
Figur 2 eine Frontansicht auf die Strangpresse nach Figur 1 in Richtung A-A in Figur 1 ;
Figur 3 einen Schnitt durch die Strangpresse nach Figuren 1 und 2 entlang der Linie B-
B in Figur 1 ;
Figur 4 eine teilweise aufgebrochene Aufsicht auf die Strangpresse nach Figuren 1 bis
3;
Figur 5 eine erste perspektivische Ansicht der Strangpresse nach Figuren 1 bis 4; und
Figur 6 eine zweite perspektivische Ansicht der Strangpresse nach Figuren 1 bis 5.
[38] Eine nach der Figur 1 ausgeführte Strangpresse 1 verfügt über einen Pressrahmen 2, welcher über ein gebäudefestes Lager 3 an einem nicht dargestellten Fundament befestigt ist. Zur weiteren Abstützung der Strangpresse 1 sind an dem Pressrahmen 2 in axialer Richtung vor und hinter dem gebäudefesten Lager weitere Schwimmlager 4 angeordnet. Das in den Pressrahmen 2 der Strangpresse 1 befindliche gebäudefeste Lager 3 trennt diese Strangpresse 1 im Wesentlichen in zwei Hauptbestandteile, wobei nach Figur 1 rechtsseitig, entgegen der Pressrichtung, ein Hauptpressplunger 12 mit einem Hauptpressstempel 14 und linksseitig, in Pressrichtung, ein Gegenpressplunger 33 angeordnet sind.
[39] Auf Höhe des gebäudefesten Lagers befindet sich ein Aufnehmer 15, in welchen Pressgut, in diesem Falle vorzugsweise zylindrische Aluminiumblöcke, eingeführt werden können. Das Pressgut wird zunächst über den am Hauptpressplunger 12 befindlichen Hauptressstempel 14 in den Aufnehmer 15 eingeschoben. Über einen Hauptzylinder 1 1 und den Hauptpressplunger 12 wird mittels hydraulischem Druck der Hauptpressstempel 14 gegen das Pressgut verfahren, wobei das Pressgut, welches zuvor in einem Ofen erhitzt worden ist, über ein Ventil 16 in ein Speicherwerkzeug 21 und einen Speicherstempel 22 überführt wird. Durch wettere Druckerhöhung an dem Hauptpressstempel 14 fließt das Pressgut durch eine Matrize 23, an welchem es schließlich einem Umformen unterworfen wird und als fertiges Profil über einen Auslauf 34 die Strangpresse 1 verlässt.
[40] Die Besonderheit der vorliegenden Strangpresse ergibt sich durch die teilweise Kombination der Verfahrensabläufe„Vorwärtspressen" und„Rückwärtspressen", wofür nach vollständigem Einfahren des Hauptpressstempels 14 der Gegenpressplunger 33 entgegen der Bewegungsrichtung des Hauptpressstempels 14 die Matrize 23 über das Restliche in dem Speicherwerkzeug 21 befindliche Pressgut schiebt.
[41] Während der Speicherstempel 22 in das Speicherwerkzeug 21 verfahren und somit der in dem Speicherstempel 22 und dem Speicherwerkzeug 21 gebildete Speicherraum verkleinert wird, kann der Hauptpressstempel 14 über einen Vor- und Rückhoizy linder 13 aus dem Aufnehmer 15 gefahren werden. Mithilfe des über einen Gegenzylinder 32 gegen das Pressgut fahrenden Gegenpressplungers 33 wird ein kontinuierliches Pressen eines Stranges insofern sichergestellt, dass in diesem Verfahrensschritt Zeit gewonnen wird, um neues Pressgut der Strangpresse 1 zuzuführen, wobei mit dem eigentlichen Pressen bzw. Umformen an der Matrize 23 unter einer konstanten Pressgeschwindigkeit fortgefahren werden kann,
[42] Das Ventil 16 ist während des Pressens über den Gegenpressplunger 33 verschlossen, da es über den Druck des Pressgutes im Speicherraum betätigt wird, und verhindert einen Rückfluss von Pressgut in den Aufnehmer 15. Kurz vor einem Anliegen des Speicherstempels 22 auf dem Ventil 16, während der Speicherraum 22 sein Minimum erreicht, beginnt ein weiterer Presszyklus unter Betätigung des Hauptpressplungers 12. Zuvor wurde, da der Hauptpressstempel 14 wegen des kontinuierlichen Pressvorganges unter Zuhilfenahme des Gegenpressplungers 33 aus dem Aufnehmer 15 gefahren worden ist, ein neuer Werkstoffblock in den Aufnehmer 15 eingelegt.
[43] Bei Beginn des neuen Presszyklus presst der Hauptpressstempel 14 den neu eingelegten Werkstoffblock über das Ventil 16 in den Speicherraum 24, wie dies im ersten Zyklus bereits geschehen ist. Währenddessen muss allerdings der Speicherstempel 22 ebenfalls in Pressrichtung gefahren werden, um ein neues Speichervolumen für den zweiten Zyklus freizugeben.
[44] Es ist ersichtlich, dass zum Aufrechterhalten einer kontinuierlichen Pressgeschwindigkeit, die Pressgeschwindigkeit des Hauptpressstempels 14 einer Volumenvergrößerung des Speicherraums 24 durch das Zurückfahren des Speicherstempels 22 kompensieren muss. Somit ergibt sich in Bestfalle innerhalb des Aufnehmers 15 eine zeitlich abhängige Volumenverkleinerung über den Hauptpressstempel 14, welche der Summe einer zeitlichen Volumenverkleinerung des Speicherraums 24 und dem Volumenstrom des Pressgutes einer Matrize 23 ergibt. Beim Herausfahren des Hauptpressstempels 14 ergibt sich konsequenterweise für den Gegenpressplunger 33 eine Pressgeschwindigkeit unter Volumenverkleinerung des Speicherraumes 24, welche dem Volumenstrom einer Matrize 23 ergibt. [45] Während auf der pressstempelseitigen Hälfte der Strangpresse 1 lediglich der Hauptpressstempel 14 mit dem Hauptpressplunger 12 sowie dem Hauptzylinder 1 1 und dem Vor- und Rückholzylinder 13 axial verlagerbar angeordnet sind, besteht die den Gegenpressplunger 33 beinhaltende Baugruppe weiterhin aus einem Abstandhalter 31 , einem Werkzeughalter 41 sowie der Matrize 23, dem Speicherstempel 22 und dem Auslauf 34. Der Vor- und Rückholzylinder 13 ermöglicht hierbei eine schneller Verlagerung des Hauptpressplungers 12 und des Hauptpressstempels 14 sowohl bei einer Rückholbewegung, nachdem der Hauptpressstempel 14 in den Aufnehmer 15 verfahren wurde, als auch bei einer Vorbewegung bis der Hauptpressstempel 14 einen neu in den Aufnehmer 15 eingebrachten Block erreicht, wobei, wenn der Block dann erreicht ist, die Presskräfte durch den Hauptpressplunger 12 und einen entsprechenden Druck in dem Hauptzylinder 1 1 aufgebracht werden.
[46] Das Ventil 16 besteht im einfachsten Fall aus einem ordinären Rückschlagventil, welches in Pressrichtung öffnet und in Gegenrichtung schließt. Das zum Pressen zuvor erhitzte Pressgut, insbesondere wenn es sich um Metalle wie Aluminium, Kupfer oder Messing handelt, weist bei derartigen Temperaturen gute Fließeigenschaften auf. Die zum Pressen verwendete Temperatur des Pressgutes bewirkt auch, dass selbst nach einem erneutem Einlegen von Pressgut zum kontinuierlichen Pressen keine Nahtstellen am fertig gepressten Strangprofil entstehen, da während des Fließens durch das Ventil 16 und durch den Speicherraum 24 eine teilweise Vermischung des neueingeschobenen Pressgutes mit dem bereits in der Strangpresse 1 befindlichen Pressgutes erfolgt.
[47] Der Werkzeughalter 41 der Strangpresse 1 ist, wie in den Figuren 2 und 3 ersichtlich, auf einer horizontalen, mittleren Ebene verlagerbar angeordnet. In einer Kassette 43 des Werkzeughalters 41 ist die Matrize 23 eingefasst und über den mit einem Schlitten 45 ausgestatteten Werkzeughalter 41 unter besonders kurzen Rüstzeiten austauschbar. Der Austausch einer Matrize 23 erfolgt hierbei unter Einsetzen einer zweiten Matrize bzw. einer zweiten Kassette in einen nicht besetzten Kassettenhalter 44 des Werkzeughalters 41 wonach bei Stillstand der Strangpresse 1 der Werkzeughalter 41 über den Schlitten 45 in der Horizontalen bewegt und eine in den Kassettenhalter 44 eingelegte neue Matrize in Betriebsposition platziert wird.
[48] Das Verlagern des Werkzeughalters 41 bzw. der Austausch der Matrize 23 erfolgt über vorzugsweise hydraulische Schlittenzylinder 46, welche ebenfalls in horizontaler Richtung jeweils oberhalb und unterhalb des Schlittens 45 angeordnet sind. Es ist ersichtlich, dass die Schlittenzylinder jeweils doppeltwirkende Zylinder sind. Auch können die Schlittenzylinder 46 pneumatisch oder elektrisch betätigt werden, wobei bei einer Ausführung als Hydraulikzylinder wegen der ohnehin vorhandenen Hydraulikkreisläufe des Hauptzylinders 1 1 und des Gegenzylinders 32 mit geringem Mehraufwand auch für die Schlittenzylinder 46 genutzt werden können. [49] Bei vorliegender Strangpresse 1 sind der Hauptzylinder 1 1 , die Matrize 23 aber auch der Gegenzylinder 32 koaxial ausgerichtet. Der Pressrahmen 2 der Strangpresse 1 ist mit seinen Verstrebungen in einem radial konstanten Abstand zu einer Hauptachse der Strangpresse 1 angeordnet. [50] Die Anordnung des Kassettenhalters 44 in dem Werkzeughalter 41 veranschaulicht die besonderen Vorteile des verwendeten Werkzeughalters 41 , da in dem seitlichen Bereich der Strangpresse 1, insbesondere auch während des Betriebes der Strangpresse I , genügend Freiraum zum Wechsein sowohl einer Kassette 43 als auch einer Matrize 23 vorhanden ist.
[51] Die Verwendung eines Schlittens 45 für einen Werkzeugwechsler 42 ergibt zwar eine besonders einfache und kostengünstige Lösung, jedoch könnten an dieser Stelle zum Wechseln einer Kassette 43 anderer Systeme, wie etwa flexibel programmierbare Roboter, eingesetzt werden, die jedoch letztlich wesentlich aufwändiger bzw. wesentlich kostspieliger sind. Wesentlich ist hierbei, dass ein Entladen einer Matrize 23 unter gleichzeitigem Beladen einer neuen Matrize erfolgt, wodurch die Rüstzeit, zumindest für ein neues Werkzeug, minimiert wird.
[52] Die Draufsicht der Strangpresse 1 nach Figur 4 verdeutlicht weiterhin den zur Verfügung stehenden Bauraum, wobei eine auszuwechselnde Kassette 43 inklusive Matrize 23 axial ohne Beeinträchtigung, beispielsweise durch den Pressrahmen 2, in einfacher Art und Weise in den Werkzeughalter 41 eingeführt werden kann. [53] Zum Wechseln der Kassette 43 bzw. der Matrize 23 wird in der Strangpresse 1 zunächst, nachdem das Pressen unterbrochen wird, eine den Speicherstempel 22 tragende Traverse 49 mittels der an diese Traverse 49 angeschlossenen Zusatzzylinder 47 axial von der Matrize 23 entgegen der Pressrichtung weggefahren bzw. nach dem Wechseln der Matrize 23 wieder auf die selbige gepresst. Zusatzkolben 48 der Zusatzzylinder 47 sind hierzu parallel zu der Hauptachse der Strangpresse 1 ausgerichtet. Diese Zusatzkolben 48 dienen bei diesem Ausführungsbeispiel auch dazu, den Gegenpressplunger 33 in seiner Ausgangsposition zurückzudrücken, um einen neuen Zyklus durchlaufen zu können, wobei in einer Abwandlung auch durch den Druck des Pressguts, welches dieses von dem Hauptpressplunger 12 und dem Hauptpresstempel 14 aufgeprägt bekommt, der Gegenpressplunger 33 in seine Ausgangsposition gebracht werden kann.
[54] Die Gesamtordnung der Strangpresse 1 mit einem dazugehörigen Werkzeugwechsler 42, dem Hauptzylinder 11 sowie dem Gegenzylinder 32 wird insbesondere anhand der perspektivischen Ansichten nach den Figuren 5 und 6 deutlich. Der Werkzeughalter 41 ist Bestandteil des Werkzeugwechslers 42, welcher den Werkzeughalter 41 sowie Aufnahmen für die Schlittenzylinder 46 beinhaltet.
[55] Die gesamte Baugruppe, in welcher die Matrize 23 wechselbar gelagert ist, ist vollständig axial in Pressrichtung und, wie bereits erwähnt, teilweise horizontal zur Pressrichtung verlagerbar. Beide Freiheitsgrade der Verlagerung wirken vorteilhaft auf die Verringerung der Rüstzeit, indem sowohl das kontinuierliche Strangpressen wenigstens zweier Werkstoffblöcke durch die axiale Führung der Matrize 23, als auch durch das schnelle Auswechseln besagter Matrize 23 über den Werkzeugwechsler 42 ermöglicht werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Kontinuierlich arbeitende Strangpresse mit einem mit einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, wobei sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger und das gepresste Pressgut horizontal bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung des Speicherraumes mit dem Aufnehmer über das Pressgut betätigt absperrbar ist.
2. Strangpresse nach Anspruch l , dadurch gekennzeichnet, dass zum Absperren ein Ventil vorgesehen ist, welches über das Pressgut betätigbar ist.
3. Strangpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen in einem Ventilkanal angeordneten Ventilkörper aufweist.
4. Kontinuierlich arbeitende Strangpresse, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem mit einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, wobei sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger und das gepresste Pressgut horizontal bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Absperren ein Ventil mit einem in einem Ventilkanal angeordneten Ventilkörper vorgesehen ist, welcher durch einen Druck des metallischen Pressguts gegen einen Ventilsitz gepresst wird.
5. Strangpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen Ventiltrieb für den Ventilkörper aufweist,
6. Kontinuierlich arbeitende Strangpresse, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem mit einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenpressplunger ein Hohlstempel ist und in einem Ringzylinder angeordnet ist.
Kontinuierlich arbeitende Strangpresse, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem in einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenpressplunger eine Matrize, durch welche das Pressgut gepresst wird, antreibt.
Strangpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize ihrerseits einen Speicherstempel, der vorzugsweise als Hohlstempel ausgebildet ist, antreibt.
Strangpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherstempel über wenigstens einen Zusatzstempel entgegen der Wirkung des Gegenpressplungers angetrieben ist.
Kontinuierlich arbeitende Strangpresse, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem in einem Aufnehmer wirksamen Hauptpressplunger, mit einem Gegenpressplunger und mit einem Speicherraum für metallisches Pressgut, der einerseits absperrbar mit dem Aufnehmer und andererseits mit dem Gegenpressplunger wirkverbunden ist, wobei sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger an einem gemeinsamen Pressrahmen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressrahmen zwischen dem Hauptpressplunger und dem Gegenpressplunger ein gebäudefestes Lager aufweist.
Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenpressplunger, der Hauptpressplunger und/oder ein von dem Hauptpressplunger angetriebener Hauptpresstempel bzw. ein von dem Gegenpressplunger angetriebener Gegen- oder Speicherstempel koaxial zueinander angeordnet sind.
12. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Hauptpressplunger als auch der Gegenpressplunger und das gepresste Pressgut horizontal bewegt werden.
13. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Evakuieren des Aufnehmers.
14. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gegenpressplunger oder in einem zwischen dem Gegenpressplunger und einem Matrizenhalter vorgesehenen Abstandhalter Mittel zur Geschwindigkeitsmessung und/oder Mittel zur Temperaturmessung des gepressten Pressgutes angeordnet sind.
15. Strangpresse, bei welcher metallisches Pressgut durch eine Matrize gepresst wird, wobei die Matrize in einer Werkzeugkassette angeordnet ist, die ihrerseits mit einem Werkzeugwechsler zusammenarbeitet, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugwechsler einen Kassettenhalter aufweist, der beidseits der Strangpresse eine Entlade- und Beladeposition aufweist.
16. Strangpresse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kassettenhalter als Schieber mit wenigstens zwei Halterungen für jeweils eine Kassette ausgebildet ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Halterungen derart gewählt ist, dass eine der beiden Halterungen in einer Entlade- und Beladeposition befindlich ist, wenn die andere der beiden Halterungen in einer Arbeitsposition befindlich ist.
17. Strangpresse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kassettenhalter einen Schlitten aufweist.
18. Verfahren zum kontinuierlichen Pressen von Metall, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pressgut mit einer konstanten Geschwindigkeit einer Matrize zugeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressgut innerhalb wenigstens zweier Zyklen mit einer konstanten Geschwindigkeit der Matrize zugeführt wird. Verfahren zum kontinuierlichen Pressen von Metall, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pressgut mit konstanter Temperatur durch eine Matrize geführt wird.
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