EP2773470A1

EP2773470A1 - Verfahren zum herstellen von metallischen strangpressprodukten sowie strang- und rohrpresse

Info

Publication number: EP2773470A1
Application number: EP12788437.7A
Authority: EP
Inventors: Stephan Frehe; Andreas WERSHOFEN-CROMBACH; Uwe Muschalik; Cornelio LIONI
Original assignee: SMS Meer GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: KR101584075B1; KR20140027536A; PL2773470T3; EP2773470B1; ES2577857T3; RU2570857C1; CN104023865A; US9649680B2; US20150040635A1; JP5921701B2; JP2014533202A; CN104023865B; WO2013064250A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Strang- und Rohrpressen (1), die einen aus einem Zylinderholm (2) und damit verbundenem Gegenholm (4) bestehenden Pressenrahmen aufweist, in dem ein verfahrbarer, einen Blockaufnehmer (8) tragender Blockaufnehmerhalter (7), der einen mit einer Ladevorrichtung eingebrachten, zu verpressenden Block (18) in Pressposition vor den Gegenholm (4) mit dem dortigen Werkzeug (38) verbringt, und eine verfahrbare Stempeltraverse (6) vorgesehen ist, wobei im Zylinderholm (2) ein Haupt- bzw. Presszylinder angeordnet ist, der in seinem Zylindergehäuse (9) einen an seinem vorderen, von der Stempeltraverse (6) abgestützten Ende mit einem Pressstempel (19) verbundenen Presskolben (11) aufnimmt, und bei der dem an eine Tankleitung angeschlossenen Hauptzylindergehäuse (9) ein dem Presskolben (11) Hydrauliköl mittels einer Schieberplatte (28) zuführender Ausgleichsbehälter (15) zugeordnet ist. Bei einer solchen Strangpresse sollen der erhebliche Hydraulikaufwand und insbesondere die Nebenzeiten bei einer gleichzeitig kompakten, einfachen Bauweise entscheidend verringert bzw. verkürzt werden. Hierzu werden die Verfahr- und Zustellbewegungen vom Blockaufnehmerhalter (7) und Stempeltraverse (6) mit Presskolben (11) elektromotorisch und das Vorstauchen des in den Blockaufnehmer (8) geladenen Blockes (18) sowie das sich anschließende Pressen des Blockes (18) durch hydraulische Beaufschlagung des Presskolbens (11) durchgeführt. Der Stempeltraverse (6) und den Blockaufnehmerhalter (7) sind Elektromotoren (12, 13) als Verstellantriebe zugeordnet und zur Beaufschlagung des Presskolbens (11) ist integriert im Zylindergehäuse (9) des Hauptzylinders ein großflächiges Füllventil (20) ausgebildet.

Description

Verfahren zum Herstellen von metallischen Strangpressprodukten sowie Strang- und Rohrpresse

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von metallischen Strangpressprodukten auf Strang- und Rohrpressen, die einen aus einem Zylinderholm und damit verbundenem Gegenholm bestehenden Pressenrahmen aufweisen, in dem ein verfahrbarer, einen Blockaufnehmer tragender Blockaufnehmerhalter, der einen mit einer Ladevorrichtung eingebrachten, zu verpressenden Block in Pressposition vor den Gegenholm mit dem dortigen Werkzeug verbringt, und eine verfahrbare Stempeltraverse vorgesehen ist, wobei im Zylinderholm ein Haupt- bzw. Presszylinder angeordnet ist, der in seinem Zylindergehäuse einen an seinem vorderen, von der Stempeltraverse abgestützten Ende mit einem Pressstempel versehenen Presskolben aufnimmt, und bei der dem an eine Tankleitung angeschlossenen Zylindergehäuse ein dem Presskolben Hydrauliköl mittels einer Schieberplatte zuführender Ausgleichsbehälter zugeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung Strang- und Rohrpressen bzw. Metallstrangpressen zum Durchführen des Verfahrens.

Eine Strangpresse dieser Art, bei der der das Werkzeug, üblich Druckplatte, Matrizenhalter und Matrize, aufweisende Gegenholm über Zuganker bzw. Zuglamellen und Druckstützen mit dem Zylinderholm verbunden ist, ist durch die DE 102 27 488 B3 bekannt geworden. Aus der EP 1 526 930 B1 ist eine Metallstrangpresse mit einem zur Druckölversorgung des Presskolbens bzw. Plungers am Hauptzylinder befestigten Ausgleichsbehälter bekannt.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Um einen hohen Nutzungsgrad der Pressen zu erreichen, müssen die Nebenzeiten minimiert werden, insbesondere sollen die dem Blockaufnehmerhalter, in dem der Blockaufnehmer bzw. Rezipient angeordnet ist, und der Stempeltraverse bzw. Laufholm zugeordneten Verschiebe- und Seitenzylinder einen Leerlauf und Rückzug mit möglichst großen Geschwindigkeiten bewältigen können. Hierbei sind große Volumenströme zwischen den Zylindern und dem Öltank mit hoher Strömungsgeschwindigkeit zu bewegen, wobei turbulente Strömungen und in deren Folge Lufteinschlüsse im Öl und Schaumbildung auftreten können. Diesen nachteiligen Betriebsbedingungen kann nur mit aufwendigen Maßnahmen entgegengetreten werden.

Bei einer durch die EP 0 822 017 B1 bekannt gewordenen rahmenlosen Metallstrangpresse soll die Bewältigung großer Volumenströme dadurch erreicht werden, dass zwei oder mehrere Presskolben mit ihre Zylinder nach beiden Seiten durchsetzenden Kolbenstangen gleichen Durchmessers versehen und die beiderseitigen Kolbenstangen gegenüber den Zylindern abgedichtet sind, so dass beidseitig Zylinder-Teilräume gleicher Wirkfläche vorliegen. Diese sind durch eine zum Arbeitshub durch ein schaltbares Sperrventil verschließbare Kurzschlussleitung miteinander verbunden. Für einen schnellen Rückhub und einen Vorlauf im Eilgang sind bei dieser Presse besondere Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen. Über die die Zylinder-Teilräume beiderseits des Presskolbens verbindende Kurzschlussleitung ist ein schnellerer Übergang des Öls von einem zum anderen Zylinder-Teilraum bei geringem Strömungswiderstand möglich, wobei die Kurzschlussleitungen und die in diesem angeordneten schaltbaren Sperrventile allerdings eine große Bemessung erfordern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Strang- und Rohrpresse der eingangs genannten Art ohne die beschriebenen Nachteile zu schaffen, insbesondere sollen sich der Hydraulikaufwand verringern und die Ne- benzeiten bei einer gleichzeitig kompakten, einfacheren Bauweise der Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse verkürzen lassen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verfahr- und Zustellbewegungen von Blockaufnehmerhalter und Stempeltraverse mit Presskolben elektromotorisch und das Vorstauchen des in den Blockaufnehmer geladenen Blockes sowie das sich anschließende Pressen des Blockes durch hydraulische Beaufschlagung des Presskolbens durchgeführt werden. Es lässt sich damit eine Betriebsweise mit einem gezielten Wechselspiel zwischen elektromotorischen und hydraulischen Antrieben ermöglichen. Der Blockaufnehmerhalter und die Stempeltraverse bzw. der Laufholm mit dem Presskolben werden nämlich von den Elektromotoren, vorzugsweise Servomotoren, mit hohen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten verfahren, wobei zudem eine exakte Stopp-Positionierung gewährleistet werden kann. Die Nebenzeiten für die zur Vorbereitung des eigentlichen Pressvorgangs erforderlichen Bewegungen lassen sich damit unter 13,8 s herabsetzen.

Sobald dann der Blockaufnehmerhalter und der Presskolben in ihre Endposition verfahren worden sind, wird der elektromotorische Antrieb aufgeschaltet und auf Hydraulikbetrieb umgeschaltet. Dieser ermöglicht die zum Auspressen des geladenen Blockes zu einem Strang benötigten hohen Kräfte für den Presskolben und die zum abdichtenden Andrücken des Blockaufnehmerhalters bzw. Blockaufnehmers an das Werkzeug sowie auch zum Aufbringen einer Strippkraft, um ein Endstück des Stranges mit einer gewissen Länge bzw. den Pressrest durch Zurückziehen des Blockaufnehmerhalters zur Abtrennung freilegen zu können, ebenfalls erforderlichen hohen Kräfte. Da für die Verfahrbewegungen keine Hydraulik mehr zum Einsatz kommt, lässt sich nicht nur das erforderliche Tankvolumen, statt bisher ca. 10.000 Liter jetzt nur noch etwa 400 Liter, deutlich reduzieren, sondern auch eine erhebliche Kostenreduktion der Hydraulik durch niedrigere Gewichte (ca. 35%) der benötigten Rohrleitungen erreichen. Der bisher großvolumige und damit sperrige Tank braucht nicht mehr oberhalb des Hauptzylinders angeordnet zu werden, sondern lässt sich neben die Strangpresse stellen und über Schläuche anbinden. Wegen der nur noch geringen Ölvolumina können kleinere Pumpen und um zwei Nenngrößen kleinere Ventile eingesetzt werden. Weiterhin braucht keine Kühlleistung von etwa 160 KW, sondern lediglich noch von etwa 40 KW aufgebracht zu werden. Den vorgenannten Vergleichswerten liegt eine herkömmliche 25/27 MN-Standardpresse zugrunde.

Nach einer bevorzugten Betriebsweise wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zum Klemmen des geladenen Blockes zwischen dem Pressstempel und dem Werkzeug der Blockaufnehmerhalter und die Stempeltraverse einschließlich Presskolben zeitgleich und gemeinsam elektromotorisch in Pressrichtung verfahren werden, wobei aus dem Ausgleichsbehälter über ein im Hauptzylindergehäuse integriertes, geöffnetes Füllventil eine erste Menge Hydrauliköl in den Hauptzylinder hinter den Presskolben geschoben wird, dass nach dem Klemmen des Blockes allein der Blockaufnehmerhalter elektromotorisch verfahren wird, bis der von dem Blockaufnehmerhalter überfahrene Block im Blockaufnehmer eingekammert ist, woraufhin dann zum Vorstauchen des Blockes eine mit dem in Pressrichtung hinteren Ende des Presskolbens verbundene, an der Rückwand des Ausgleichsbehälters angeflanschte Zylindereinheit beaufschlagt wird, wobei eine zweite Menge Hydrauliköl über das geöffnete Füllventil hinter den Presskolben ausgeschoben wird, und dass das Pressen des Blockes bei geschlossenem Füllventil durch Beaufschlagung des hinteren Endes des Presskolbens mit Hydrauliköl aus einem Tank durchgeführt wird, wobei damit einhergehend eine dritte Menge Hydrauliköl aus dem Ausgleichsbehälter in den Tank ausgeschoben wird. Während bei der bekannten Metallstrangpresse mit Ausgleichsbehälter ein Pendelvolumen von ca. 1.500Liter erforderlich war, werden jetzt nur noch etwa 45 Liter benötigt. Der Tank ist dabei stets gleichbleibend gefüllt. Die hinter den mit vorzugsweise hydrostatischer Lagerung im Zylindergehäuse geführten Presskolben eingespeiste Ölmenge wird aus dem Ausgleichsbehälter entsprechend in den Tank gefördert. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird zum Strippen des Pressrestes der Blockaufnehmerhalter um eine entspechend der Pressrestlänge kurze Wegstrecke hydraulisch zurückgefahren. Der Pressrest ragt damit aus dem Blockaufnehmer vor und kann abgetrennt werden, üblich mittels einer Pressrestschere.

Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass nach dem beendeten Pressvorgang der Blockaufnehmerhalter und die Stempeltraverse mit dem Presskolben bei geöffnetem Füllventil elektromotorisch in die Ausgangslage zur Beladung mit einem neu zu verpressenden Block zurückgefahren werden. Das geringe Pendelvolumen gelangt damit zurück in den Ausgleichsbehälter und steht für einen neuen Pressvorgang wieder zur Verfügung.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer gattungsgemäßen Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse dadurch gelöst, dass der Stempeltraverse und dem Blockaufnehmerhalter Elektromotoren, vorzugsweise Servomotoren, als VerStellantriebe zugeordnet sind und der Presskolben über ein sich im Ausgleichsbehälter erstreckendes Gestänge mit einer außen an der Rückwand des Ausgleichsbehälters befestigten, zum Vorstauchen des geladenen Blockes hydraulisch beaufschlagten Zylindereinheit verbunden ist, und dass das Gestänge mit einem integriert im Übergang vom Ausgleichsbehälter zum Hauptzylinder vorgesehenen, dem dortigen Innendurchmesser des Zylindergehäuses angepassten, in der Öffnungsfunktion einen großen Ringflächenquerschnitt freigebendes Füllventil ausgebildet ist. Das Verfahren bzw. die Zustellbewegungen, einschließlich Klemmen und Überfahren des Blockes, um diesen in den Aufnehmer des Blockaufnehmerhalters einzubringen, übernehmen die Elektromotoren. Zum Vorstauchen bzw. Stauchen des Blockes wird dann bei geöffnetem Füllventil die Zylindereinheit betätigt, über die somit die Stauchkraft aufgebracht wird. Nach dem Stauchen bzw. Vorstauchen wird das Füllventil geschlossen und zum anschließenden Pres- sen die nur noch geringe benötigte Menge Hydrauliköl über eine Druckölleitung aus dem Tank in den Zylinderraum hinter dem Presskolben eingespeist.

Nach einem Vorschlag der Erfindung ist an jeder Längsseite des Blockaufnehmerhalters und der Stempeltraverse ein Elektromotor vorgesehen, die vorteilhaft über Antriebsritzel im Eingriff mit Zahnstangen sind. Zur Übertragung der Antriebsleistung bieten sich optional Gewindespindelanordnungen bzw. Rollengewindetriebe an, die den Blockaufnehmerhalter und die Stempeltraverse in die Pressposition verfahren.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht das den Presskolben mit der Zylindereinheit verbindende Gestänge aus einem einerseits im Presskolben befestigten, an seinem gegenüberliegenden, freien Ende die Schieberplatte tragendes Außenrohr und andererseits einer in das Außenrohr eintauchenden, hinten an die Zylindereinheit angeschlossenen Druckstange, wobei das Eintauchende der Druckstange mit einer temporär an das Außenrohr anzupressenden Klemmeinrichtung ausgebildet ist. Die konzentrische Ineinanderschachtelung von Druckstange und Außenrohr ermöglicht es, diese Teile mittels der Klemmeinrichtung, die nach einem Vorschlag der Erfindung einen zentralen Schiebekeil aufweisen kann, der bei Beaufschlagung der Zylindereinheit Komplementärkeile an die Innenwandung des Rohres anpresst, diese Teile bedarfsweise, wie zum Stauchen bzw. Vorstauchen des Blockes, zu einer starren Einheit zu verbinden. Alternativ lässt sich auch eine hydraulische Klemmung verwirklichen. Im geklemmten Zustand wird die am Außenrohr befestigte Schieberplatte im Ausgleichsbehälter linear verschoben und speist eine Menge des in dem Ausgleichszylinder aufgenommenen Hydrauliköls hinter den Presskolben. Ohne Klemmbetätigung, wie bei zum Pressen des Blockes umgeschalteter Zylindereinheit, verlagert sich das Außenrohr bei geschlossenem Füllventil mit dem Hub des über den Tank durch Pumpenförderung beaufschlagten Presskolbens entsprechend relativ zur feststehenden Druckstange nach vorne und die Schieberplatte verdrängt auch dann Ölvolumen in den Tank.

Ein Vorschlag der Erfindung sieht vor, dass die Zylindereinheit ausgebildet ist, bei aktivierter Klemmeinrichtung über die Druckstange die Kraft zum Stauchen des Blockes aufzubringen. Die Zylindereinheit erfüllt somit eine Doppelfunktion, nämlich die Betätigung der Klemmeinrichtung und das Aufbringen der Stauchkraft.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht das Füllventil aus einem Ventildeckel, der auf dem Außenrohr über eine kragenartige Verschiebebuchse angeordnet ist, und einem die Verschiebebuchse in Pressrichtung hinter dem Ventildeckel umschließenden Ringzylinder, dessen Zylinderkolben abhängig von der mit Hydrauliköl beaufschlagten Kolbenseite die Verschiebebuchse und damit den Ventildeckel entweder in die Schließposition oder in die Öffnungsposition bringt. Das Füllventil kann somit je nach Bedarf, d.h. an die jeweilige Betriebsphase angepasst, über den Ringzylinder geöffnet, wie beim Vorfahren von Blockaufnehmerhalter und Stempeltraverse, oder geschlossen werden, wie beim nach dem Vorstauchen einsetzenden Pressen. In der Öffnungsfunktion bietet der freie, große Ringflächenquerschnitt dem entweder aus dem Ausgleichsbehälter in den Druckraum des Presskolbenzylinders oder dem nach dem Pressvorgang von dem zurückfahrenden Presskolben wieder in den Ausgleichsbehälter eingeschobenen Ölvolumen eine ungehinderte, freie Durchströmungsmöglichkeit.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist dem Blockaufnehmerhalter an jeder Längsseite zumindest eine mit Bewegungsfreiheit in Längsrichtung durch den Zylinderholm hindurchgeführte Schleppstange zugeordnet, wobei die

Schleppstangen auf einer Teillänge zwischen dem Zylinderholm und dem Blockaufnehmerhalter von einer kombinierten Ringzylinder- und Klemmeinheit umschlossen sind. Diese kombinierten Einheiten ermöglichen es, dass die Schleppstangen beim Vor- bzw. Verfahren des Blockaufnehmerhalters mittels der Elektromotoren ungehindert mitgenommen werden können. Die Klemmfunktion wird geschaltet, um in der Pressposition den Blockaufnehmerhalter zur Abdichtung gegen den Werkzeugsatz des Gegenholms abzudichten. Auch zum Strippen des Pressrestes werden diese Einheiten genutzt, indem der Druck im Ringzylinder auf die andere Seite geschaltet wird, so dass der Blockaufnehmerhalter entgegen der Pressrichtung von dem Werkzeugsatz etwas entfernt bzw. zurückgezogen wird. Die Klemmeinrichtung kann auch hier mechanisch oder hydraulisch, beispielsweise mit Klemmkissen oder dergleichen, ausgebildet werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht als Einzelheit einer Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse deren Pressenrahmen mit darin angeordneter Stempeltraverse und Blockaufnehmerhalter;

Fig. 2 den rückwärtigen Teil der Presse der Fig. 1 einschließlich Zylindergehäuse des Haupt- bzw. Presszylinders und Stempeltraverse mit Elektromotoren und Zahnstangen in einer teilgeschnittenen Draufsicht dargestellt;

Fig. 3 eine Draufsicht wie gemäß Fig. 2, demgegenüber zum Blockstauchen mit aktivierter Klemmeinrichtung;

Fig. 4 eine Darstellung wie gemäß Fig. 2, demgegenüber mit zum Pressen geschlossenem Füllventil dargestellt; Fig. 5 als Einzelheit der Fig. 2 bis 4 einen Querschnitt durch das im Zylindergehäuse integrierte, von einem Ringzylinder verstellbare Füllventil,

Fig. 6 als Einzelheit der Fig. 2 bis 4 in einem Querschnitt eine Ausführung einer Klemmeinrichtung in nicht aktivierter Funktion;

Fig. 7 die Klemmeinrichtung der Fig. 6 in aktiver Funktion;

Fig. 8a, b in schematischer Seitenansicht (Fig. 8a) und Draufsicht (Fig. 8b) die

Presse der Fig. 1 in der Blockladeposition;

Fig. 9a, b in schematischer Seitenansicht (Fig.9a) und Draufsicht (Fig. 9b) die

Presse in der Betriebsposition zum Klemmen eines geladenen, zu verpressenden Blockes;

Fig. 10a, b in einer schematischen Seitenansicht (Fig. 10a) und Draufsicht (Fig.

10b) die Presse in der Betriebsposition mit über den zu verpressenden Block vorgefahrenem Blockaufnehmerhalter;

Fig. 11a,b in einer schematischen Seitenansicht (Fig. 11a) und Draufsicht (Fig.

11 b) die Presse in der Betriebsposition zum Vorstauchen bzw. Stachen des Blockes;

Fig.12a,b in einer schematischen Seitenansicht (Fig. 12a) und Draufsicht (Fig.

12b) die Betriebsposition beim Pressen des Blockes bis zu einer verbleibenden Pressrestlänge dargestellt;

Fig. 13a, b in einer schematischen Seitenansicht (Fig. 13a) und Draufsicht (Fig.

13b) die Betriebsposition nach dem Strippen des Pressrestes; und

g Fig. 14a,b in einer schematischen Seitenansicht (Fig. 14a) und Draufsicht (Fig. 14b) die in die Blockladeposition zurückgefahrene Presse.

Von einer Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse 1 ist in Fig. 1 im wesentlichen der Grundrahmen dargestellt. Dieser besteht aus einem Zylinderholm 2 und einem damit über Zuglamellen 3 verspannten, hier nicht dargestellten Gegenholm 4 (vgl. z. B. Fig. 8a). Zur kraftschlüssigen Verbindung dieser Bauteile tragen weiterhin Druckstützen 5 bei, die die Zuglamellen 3 zwischen dem Zylinderholm 2 und dem Gegenholm 4 umschließen. Die Druckstützen 5 dienen außerdem noch zur Führungsaufnahme einer in dem Grundrahmen beweglichen Stempeltraverse 6 und eines beweglichen Blockaufnehmerhalters 7. Der einen Blockaufnehmer bzw. Rezipient 8 aufweisende Blockaufnehmerhalter 7 wird ebenso wie die Stempeltraverse 6, die das voreilende Ende eines in seinem Zylindergehäuse 9 im Gegenholm 4 mit hydrostatischer Lagerung 10 geführten Presskolbens 11 abstützt (vgl. die Fig. 2 bis 4) mittels Elektromotoren 12 bzw. 13, insbesondere Servomotoren, verfahren. Ein solcher Elektromotor 12 bzw. 13 ist an jeder Längsseite des Blockaufnehmerhalters 7 und der Stempeltraverse 6 vorgesehen. Zur Übertragung bzw. Einleitung der Verfahrbewegungen kämmen Ritzel der Elektromotoren 12 bzw. 13 mit Zahnstangen 14. An das rückwärtige Ende des Zylindergehäuses 9 des Zylinderholms 2 ist ein Ausgleichsbehälter 15 und an die Endwand 16 des Ausgleichsbehälters 15 ist eine Zylindereinheit 17 angeschraubt. Zum Stauchen und Pressen eines in dem Blockaufnehmer 8 geladenen Blockes 18 besitzt der Presskolben 11 einen Pressstempel 19.

Wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, ist integriert im Zylindergehäuse 9 des Hauptbzw. Presszylinders ein zentrales Füllventil 20 ausgebildet, das aus einem großflächigen Ventildeckel 21 und einem Ringzylinder 22 zur Füllventilbetätigung besteht. Das näher in Fig. 5 gezeigte Füllventil 20 ist im Ausführungsbeispiel auf ei- nem am rückwärtigen Ende des Presskolbens 11 befestigten Außenrohr 23 unter Zwischenschaltung einer kragenartigen Verschiebebuchse 24, auf der auch der Ringzylinder 22 sitzt, angeordnet. Bei Beaufschlagung des in Fig. 5 hinteren, rückwärtigen Ende des Zylinderkolbens 25 des Ringzylinders 22 mit Hydrauliköl wird die Verschiebebuchse 24 und damit der Füllventildeckel 21 aus seiner in durchgezogenen Linien gezeigten Schließposition in die gestrichelt angedeutete Öffnungsposition verstellt, in der der Füllventildeckel 21 in eine Kontur angepasste Ausnehmung 26 des Presskolbens 11 eintaucht. In der Öffnungsposition steht ein großer, freier Durchströmungs- bzw. Ringflächenquerschnitt zur Verfügung, über den das Hydrauliköl aus dem Ausgleichsbehälter 15 ohne großen Widerstand in den Druckraum des Zylindergehäuses 9 hinter dem Presskolben 11 - und umgekehrt - einströmen kann. Zum Zurückziehen des Füllventildeckels 21 in die Schließposition wird der Ringzylinder 22 umgeschaltet, so dass über die Drucköl- zuleitungen Hydrauliköl vor den Zylinderkolben 25 gelangt, worauf die Verschiebebuchse 24 mit dem Füllventildeckel 21 entsprechend zurückgezogen wird.

Das den Ringzylinder 22 mit dem Füllventildeckel 21 tragende Außenrohr 23 ist hier Bestandteil eines Gestänges 27, das sich in den Ausgleichsbehälter 15 hinein fortsetzt und an seinem dortigen Ende mit einer Schieberplatte 28 versehen ist, die bei Beaufschlagung des Presskolbens 11 in Pressrichtung gemäß Pfeil 29 das Hydrauliköl über den geöffneten Füllventildeckel 28 - die Fig. 2 und 3 zeigen dessen Öffnungsposition - in den Druckraum hinter dem Presskolben 11 oder beim zum Pressen geschlossenem Füllventildeckel 21 , wie in Fig. 4 dargestellt, in einen seitlich neben der Presse vorgesehenen Tank, wie über den nach unter weisenden Pfeil angedeutet, ausschiebt. Das Gestänge 27 umfasst weiterhin eine in das Außenrohr 23 eintauchende Druckstange 31 , die in Wirkverbindung mit der am rückwärtigen Ende bzw. der Endplatte 16 des Ausgleichsbehälters 15 angeflanschten Zylindereinheit 17 steht. Das freie Ende der Druckstange 31 ist mit einer Klemmeinrichtung 32 ausgebildet, über die sich die Druckstange 31 bedarfsweise, wie bei der in Fig. 3 dargestellten Betriebsweise der Strangpresse 1 zum Block- stauchen, von innen an das Außenrohr 23 zu einer starren Bewegungseinheit mit diesem anpressen lässt. Die Klemmeinrichtung 32 wird durch die kombinierte Zylindereinheit 17 aktiviert, indem dessen Zylinderkolben 33 entsprechend beaufschlagt wird.

Bei einer in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführung der Klemmeinrichtung 32 weist diese einen mit der Druckstange 31 verschraubten zentralen Schiebekeil 34und diesem zugeordnete Komplementärkeile 35a, 35b auf. Bei nicht aktivierter Klemmeinrichtung 32 (vgl. Fig. 6) ist der zentrale Schiebekeil 34 in der Zeichnung links nach vorne herausgerückt. Wenn dann über die Zylindereinheit 17 die Klemmeinrichtung 32 aktiviert wird (vgl. Fig. 7), wird der Schiebekeil 34 von der Zylindereinheit 17 in der Zeichnung nach rechts gezogen, so dass die Komplementärkeile 35a, 35b an die Innenwandung des Außenrohres 23 angedrückt werden.

Die Betriebsweise der kombiniert elektromotorisch und hydraulisch arbeitenden Strang- und Rohrpresse 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 8a, 8b bis 14a, 14b näher beschrieben. Die Fig. 8a und 8b stellen die Blockladeposition dar, in der der zu verpressende Block 18 mit einer üblichen Blockladevorrichtung in Pressenmitte der Strang- und Rohrpresse 1 verbracht worden ist. Wie dort deutlicher zu erkennen ist, besitzt die Strang- und Rohrpresse 1 neben den schon betriebenen Bauteilen außerdem noch an jeder Seite des Blockaufnehmerhalters 7 vorgesehene, vorzugsweise an jeder Seite sowohl oben als auch unten angeordnete Schleppstangen 36, die mit ihren freien Enden mit Bewegungsfreiheit durch den Zylinderholm 2 hindurchgeführt sind (vgl. auch Fig. 1 ). Den Schleppstangen 36 sind am Zylinderholm 2 befestigte, kombinierte Ringzylinder- und Klemmeinheiten 37 zugeordnet. In der Blockladeposition befinden sich alle Bewegungsteile in der von dem Gegenholm 4 entfernten, zurückgezogenen Ausgangsposition. Zu dem in den Fig. 9a, 9b gezeigten Klemmen des geladenen Blockes 18 zwischen dem Pressstempel 19 und dem Werkzeug bzw. Werkzeugsatz 38 des Gegenholms 4 werden mittels der Elektromotoren 12, 13 der Blockaufnehmerhalter 7 und die Stempeltraverse 6 mit dem Presskolben 11 und dem Presstempel 19 in Pressrichtung 29 bei geöffnetem Füllventil 20 (vgl. Fig. 2) vorgefahren, wobei eine erste Menge Hydrauliköl aus dem Ausgleichsbehälter 5 in den Druckraum hinter dem Presskolben 11 ausgeschoben wird. Der nun geklemmte Block 18 wird durch Vorfahren des Blockaufnehmerhalters 7 mittels der Elektromotoren 3 in den Blockaufnehmer 8 verbracht, wie in den Fig. 10a, 10b dargestellt, wobei die Schleppstangen 36 bei nicht aktivierter Ringzylinder- und Klemmeinheit 37 mitgezogen wurden. Zum Abdichten des Blockaufnehmers 8 gegen den Werkzeugsatz 37 werden nunmehr die Ringzylinder- und Klemmeinheiten 37 aktiviert und der Blockaufnehmerhalter 7 bzw. der Blockaufnehmer 8 von diesen gegen das Werkzeug 37 gefahren.

Das sich daran anschließende Stauchen bzw. Vorstauchen des Blockes 18 lässt sich den Fig. 11a, 1 b entnehmen. Hierzu wird bei abgeschalteten Elektromotoren 12,13 die kombinierte Zylindereinheit 17 beaufschlagt und die Klemmeinrichtung 32 aktiviert, wodurch die Druckstange 31 an das Außenrohr 23 angepresst wird. Die Zylindereineit 17 überträgt danach über das starre Gestänge 27, bestehend aus Druckstange 31 und Außenrohr 23, die Stauchkraft auf den Presskolben 11 , wobei eine zweite Teilmenge Hydrauliköl bei auch in dieser Stauchposition geöffnetem Füllventil (vgl. Fig. 3) in den Druckraum hinter den Presskolben 11 ausgeschoben wird. Das sich anschließende Pressen des Blockes bis zu einem verbleibenden Pressrest 39 zeigen die Fig. 12a und 12b. Die Klemmeinrichtung 32 wird zum Pressen deaktiviert und der Ventildeckel 21 des integrierten Füllventils 20 wird mittels des Ringzylinders 22 in seine in Fig. 4 dargestellte, im Zylindergehäuse 9 dichtende Schließlage zurückgezogen. Die Presskraft wird durch Einspeisung von Hyrauliköl aus dem Tank 30, wie mit dem nach oben gerichteten Pfeil in Fig. 4 angedeutet, in den Druckraum hinter den Presskolben 11 aufgebracht. Da das Füllventil 20 geschlossen und die Klemmeinrichtung 32 deaktiviert ist, wird mit dem sich in Pressrichtung 29 verlagernden Presskolben 11 von der Schieberplatte 28 des Außenrohres 23 eine dritte Menge Hydrauliköl aus dem Ausgleichsbehälter 15 ausgeschoben, wobei diese dritte Menge Hydrauliköl in den Tank 30 (vgl. Fig. 4) einströmt.

Zum Freilegen des Pressrestes 39, damit dieser vor dem Blockaufnehmer 8 abgeschert werden kann, werden die kombinierten Ringzylinder- und Klemmeinheiten 37 umgeschaltet. Der Blockaufnehmerhalter 7 wid über die geklemmten Schleppstangen 36 entsprechend der Länge des Pressrestes 39 zurückgezogen. Diese Stripp-Endlage des Pressrestes 39 geben die Fig. 13a, 13b wieder.

Zur Vorbereitung eines neuen Lade- und Pressvorgangs werden bei geöffnetem Füllventil 20, so dass das Hydrauliköl aus dem Druckraum hinter dem Presskolben in den Ausgleichsbehälter 15 abströmen kann, und deaktivierter Klemmeinrichtung 32 sowie ebenfalls deaktivierten Ringzylinder- und Klemmeinheiten 37 der Blockaufnehmerhalter 7 und die Stempeltraverse 6 mittels der Elektromotoren 12 und 13 zurückgefahren, wie in den Fig. 14a, 14b dargestellt, worauf die Strang- und Rohrpresse 1 dann für ein neues Arbeitsspiel bereitsteht.

Bezugszeichenliste:

1 Strang- und Rohrpresse/Metallstrangpresse

2 Zylinderholm

3 Zuglamelle

4 Gegenholm

5 Druckstütze

6 Stempeltraverse

7 Blockaufnehmerhalter

8 Blockaufnehmer/Rezipient

9 Hauptzylinder/Hauptzylindergehäuse

10 Hydrostatische Lagerung

11 Presskolben

12 Elektromotor/Servomotor

13 Elektromotor/Servomotor

14 Zahnstange

15 Ausgleichsbehälter

16 Endwand/Rückwand

17 Zylindereinheit

18 Block

19 Pressstempel

20 Füllventil

21 FüllventildeckelA entildeckel

22 Ringzylinder

23 Außenrohr

24 Verschiebebuchse

25 Zylinderkolben

26 Ausnehmung

27 Gestänge Schieberplatte

Pressrichtung/Pfeil

Tank

Druckstange

Klemmeinrichtung

Zylinderkolben

Schiebekeil

a, b Komplementärkeil

Schleppstange

kombinierte Ringzylinder-/Klemmeinheit Werkzeug/Werkzeugsatz

Pressrest

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von metallischen Strangpresseprodukten auf Strang- und Rohrpressen (1 ), die einen aus einem Zylinderholm (2) und damit verbundenem Gegenholm (4) bestehenden Pressenrahmen aufweisen, in dem ein verfahrbarer, einen Blockaufnehmer (8) tragender Blockaufnehmerhalter (7), der einen mit einer Ladevorrichtung eingebrachten, zu verpressenden Block (18) in Pressposition vor den Gegenholm (4) mit dem dortigen Werkzeug (37) verbringt, und eine verfahrbare Stempeltraverse (6) vorgesehen ist, wobei im Zylinderholm (2) ein Haupt- bzw. Presszylinder angeordnet ist, der in seinem Zylindergehäuse (9) einen an seinem vorderen, von der Stempeltraverse (6) abgestützten Ende mit einem Pressstempel (19) verbundenen Presskolben (11 ) aufnimmt, und bei der dem an eine Tankleitung angeschlossenen Haupzylindergehäuse (9) ein dem Presskolben (11 ) Hydrauliköl mittels einer Schieberplatte (28) zuführender Ausgleichsbehälter (15) zugeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Verfahr- und Zustellbewegungen von Blockaufnehmerhalter (7) und Stempeltraverse (6) mit Presskolben (11) elektromotorisch und das Vorstauchen des in den Blockaufnehmer (8) geladenen Blockes (18) sowie das sich anschließende Pressen des Blockes (18) durch hydraulische Beaufschlagung des Presskolbens (11 ) durchgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass zum Klemmen des geladenen Blockes (18) zwischen dem Pressstempel (19) und dem Werkzeug (37) der Blockaufnehmerhalter (7) und die Stempeltraverse (6) einschließlich Presskolben (11 ) zeitgleich und gemeinsam elektromotorisch in Pressrichtung (29) verfahren werden, wobei aus dem Ausgleichsbehälter (15) über ein in dem Hauptzylindergehäuse (9) integriertes, geöffnetes Füllventil (20) eine erste Menge Hydrauliköl in den Hauptzylinder (9) hinter dem Presskolben (11) geschoben wird, dass nach dem Klemmen des Blockes (18) allein der Blockaufnehmerhalter (7) elektromotorisch verfahren wird, bis der von dem Blockaufnehmerhalter (7) Überfallene Block (18) im Blockaufnehmer (8) eingekammert ist, woraufhin dann zum Vorstauchen des Blockes (18) eine mit dem in Pressrichtung (29) hinteren Ende des Presskolbens (11 ) verbundene, an der Rückwand ( 6) des Ausgleichsbehälters (15) angeflanschte Zylindereinheit (17) beaufschlagt wird, wobei eine zweite Menge Hydrauliköl über das geöffnete Füllventil (20) hinter den Presskolben (11 ) ausgeschoben wird, und dass das Pressen des Blockes (18) bei geschlossenem Füllventil (20) durch Beaufschlagung des hinteren Ende des Presskolbens (11 ) mit Hydrauliköl aus einem Tank (30) durchgeführt wird, wobei damit einhergehend eine dritte Menge Hydrauliköl aus dem Ausgleichsbehälter (15) in den Tank (30) ausgeschoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass zum Strippen des Pressrestes (39) der Blockaufnehmerhalter (7) um eine entsprechend der Pressrestlänge kurze Wegstrecke entgegengesetzt zur Pressrichtung (29) hydraulisch zurückgefahren wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass nach dem beendeten Pressvorgang der Blockaufnehmerhalter (7) und die Stempeltraverse (6) mit dem Presskolben (11 ) bei geöffnetem Füllventil (20) elektromotorisch in die Ausgangslage zur Beladung mit einem neu zu verpressenden Block (18) zurückgefahren wird.

5. Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse (1 ), die einen aus einem Zylinderholm (2) und damit verbundenem Gegenholm (4) bestehenden Pressenrahmen aufweist, in dem ein verfahrbarer, einen Blockaufnehmer (8) tragender Blockaufnehmerhalter (7), der einen mit einer Ladevorrichtung eingebrachten, zu verpressenden Block (18) in Pressposition vor den Gegenholm (4) mit dem dortigen Werkzeug (37) verbringt, und eine verfahrbare Stempeltraverse (6) vorgesehen ist, wobei im Zylinderholm (2) ein Hauptbzw. Presszylinder angeordnet ist, der in seinem Zylindergehäuse (9) einen an seinem vorderen, von der Stempeltraverse (6) abgestützten Ende mit einem Pressstempel (19) verbundenen Presskolben (11 ) aufnimmt, und bei der dem an eine Tankleitung angeschlossenen Hauptzylindergehäuse (9) ein dem Presskolben (11 ) Hydrauliköl mittels einer Schieberplatte (28) zuführender Ausgleichsbehälter (15) zugeordnet ist, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Stempeltraverse (6) und dem Blockaufnehmerhalter (7) Elektromotoren (12, 13) als Versteilantriebe zugeordnet sind und der Presskolben (11 ) über ein sich im Ausgleichsbehälter (15) erstreckendes Gestänge (27) mit einer außen an der Rückwand (16) des Ausgleichsbehälters (15) befestigten, zum Vorstauchen des zu ladenden Blockes (18) hydraulisch beaufschlagten Zylindereinheit (17) verbunden ist und dass das Gestänge (27) mit einem integriert im Übergang vom Ausgleichsbehälter (15) zum Hauptzylinder vorgesehenen, dem dortigen Innendurchmesser des Zylindergehäuses (9) angepassten, in der Öffnungsfunktion einen großen Ringflächenquerschnitt freigebendes Füllventil (20) ausgebildet ist.

6. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Längsseite des Blockaufnehmerhalters (7) und der Stempeltraverse (6) ein Elektromotor (12, 13) vorgesehen ist, die im Eingriff mit Zahnstangen (14) sind.

7. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Elektromotoren (12, 13) Servomotoren sind.

8. Strang- und Rohrpresse nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das den Presskolben (11 ) mit der Zylindereinheit (17) verbindende Gestänge (27) aus einem einerseits an seinem gegenüberliegenden, freien Ende die Schieberplatte (28) tragendes Außenrohr (23) und andererseits einer in das Außenrohr (23) eintauchenden, hinten an die Zylindereinheit

(17) angeschlossenen Druckstange (31 ) besteht, wobei das Eintauchende der Druckstange (31 ) mit einer temporär an das Außenrohr (23) anzupressenden Klemmeinrichtung (32) ausgebildet ist.

9. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Klemmeinrichtung (32) einen zentralen Schiebekeil (34) aufweist, der bei Beaufschlagung der Zylindereinheit (17) Komplementärkeile (35a, 35b) an die Innenwandung des Außenrohres (23) anpresst.

10. Strang und Rohrpresse nach einem der Ansprüche 5 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Zylindereinheit (17) ausgebildet ist, bei aktivierter Klemmeinrichtung (32) über die Druckstange (31 ) die Kraft zum Stauchen des Blockes

(18) aufzubringen.

11. Strang- und Rohrpresse nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

dass das Füllventil (20) aus einem Füllventildeckel (21 ), der auf dem Außenrohr (23) über eine kragenartige Verschiebebuchse (24) angeordnet ist, und einem die Verschiebebuchse (24) in Pressrichtung (29) hinter dem Ventildeckel (21 ) umschließenden Ringzylinder (22) besteht, dessen Zylinderkolben (25) abhängig von der mit Hydrauliköl beaufschlagten Kolbenseite die Verschiebebuchse (24) und damit den Ventildeckel (21 ) entweder in die Schließposition oder in die Öffnungsposition bringt.

12. Strang- und Rohrpresse nach einem der Ansprüche 5 bis 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass dem Blockaufnehmerhalter (7) an jeder Längsseite zumindest eine mit Bewegungsfreiheit in Längsrichtung durch den Zylinderholm (2) hindurchgeführte Schleppstange (36) zugeordnet ist, wobei die Schleppstangen (36) auf einer Teillänge zwischen dem Zylinderholm (2) und dem Blockaufnehmerhalter (7) von einer kombinierten Ringzylinder- und Klemmeinheit (37) umschlossen sind.