KR20140027536A

KR20140027536A - 금속 압출 프레스 제품의 제조 방법과 압출 및 튜브 프레스

Info

Publication number: KR20140027536A
Application number: KR1020147002474A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 프레헤; 안드레아스 베르쇼펜-크롬바흐; 우베 무샬릭; 코르넬리오 리오니
Original assignee: 에스엠에스 메르 게엠베하
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-03-06
Also published as: EP2773470B1; JP5921701B2; US20150040635A1; EP2773470A1; ES2577857T3; JP2014533202A; CN104023865A; KR101584075B1; US9649680B2; CN104023865B; RU2570857C1; PL2773470T3; WO2013064250A1

Abstract

본 발명은, 실린더 바(2)와, 이 실린더 바와 연결된 카운터 바(4)로 구성된 프레스 프레임을 포함하는 압출 및 튜브 프레스(1)들에 관한 것이며, 프레스 프레임 내에는, 블록 수용부(8)를 지지하면서 연계된 몰드(38)를 구비한 카운터 바(4) 전방의 압착 위치로 적재 장치에 의해 삽입된 압착할 블록(18)을 이송시키는 이동식 블록 수용부 홀더(7)와, 이동식 플런저 가로 부재(6)가 제공되고, 실린더 바(2) 내에는 메인 또는 프레스 실린더가 배치되고, 이 메인 또는 프레스 실린더는 자체의 실린더 하우징(9) 내에, 플런저 가로 부재(6)에 의해 지지되는 프레스 피스톤의 전단부에서 프레스 플런저(19)와 연결된 프레스 피스톤(11)을 수용하며, 그리고 탱크 라인에 연결된 메인 실린더 하우징(9)에는 푸셔 판(22)을 이용하여 프레스 피스톤(11)으로 유압 작동유를 공급하는 보상 용기(15)가 연계된다. 상기 압출 프레스의 경우, 상당한 유압 비용과 특히 정지 시간은 결정적으로 감소되고 단축되어야 하며, 그와 동시에 구조는 조밀하고 간단해야 한다. 이를 위해, 프레스 피스톤(11)과 함께 블록 수용부 홀더(7) 및 플런저 가로 부재(6)의 이동 및 인입 이동은 전동 방식으로 실행되고, 블록 수용부(8) 내에 적재된 블록(18)의 예비 압착뿐 아니라, 블록(18)의 후속하는 압착은 프레스 피스톤(11)의 유압 가압에 의해 실행된다. 플런저 가로 부재(6) 및 블록 수용부 홀더(7)에는 조정 구동 장치들로서 전기 모터들(12, 13)이 연계되며, 프레스 피스톤(11)의 가압을 위해, 메인 실린더의 실린더 하우징(9) 내에 통합되는 방식으로 대형 충전 밸브(20)가 형성된다.

Description

금속 압출 프레스 제품의 제조 방법과 압출 및 튜브 프레스{METHOD FOR PRODUCING METAL EXTRUSION PRESS PRODUCTS, AND EXTRUSION AND TUBE PRESS}

본 발명은 압출 및 튜브 프레스들 상에서 금속 압출 프레스 제품들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 압출 및 튜브 프레스들은 실린더 바(cylinder bar)와, 이 실린더 바와 연결된 카운터 바로 구성된 프레스 프레임을 포함하고, 이 프레스 프레임 내에는, 블록 수용부(block receiver)를 지지하면서 연계된 몰드를 포함한 카운터 바(counter bar) 전방의 압착 위치로 적재 장치에 의해 삽입된 압착할 블록을 이동시키는 이동식 블록 수용부 홀더와, 이동식 플런저 가로 부재가 제공되고, 실린더 바 내에는 메인 또는 프레스 실린더가 배치되고, 이 메인 또는 프레스 실린더는 자체 실린더 하우징 내에, 플런저 가로 부재에 의해 지지되는 프레스 피스톤의 선단부에서 프레스 플런저를 구비한 프레스 피스톤을 수용하며, 그리고 탱크 라인에 연결된 실린더 하우징에는 푸셔 판(pusher plate)을 이용하여 유압 작동유를 프레스 피스톤으로 공급하는 보상 용기(compensation container)가 연계된다. 그 밖에도, 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 압출 및 튜브 프레스 또는 금속 압출 프레스에도 관한 것이다.

몰드, 통상적인 압력판, 다이 홀더(die holder) 및 다이(die)를 포함하는 카운터 바가 인장 볼트들 또는 인장 적층판들(tensile laminated plate) 및 압력 지지대들을 통해 실린더 바와 연결되어 있는 상기 유형의 압출기는 DE 102 27 488 B3에 의해 공지되었다. EP 1 526 930 B1로부터는 프레스 피스톤 또는 플런저에 압력유를 공급하기 위해 메인 실린더에 고정된 보상 용기를 포함한 금속 압출 프레스가 공지되었다.

프레스들의 높은 이용도를 달성하기 위해 정지 시간은 최소화되어야 하며, 특히 그 내부에 블록 수용부 또는 리시버가 배치된 블록 수용부 홀더 및 플런저 가로 부재 또는 런닝 바에 연계되는 변위 및 측면 실린더들은 최대한 높은 속도로 무부하 작동 및 복귀를 성취할 수 있어야 한다. 이 경우, 실린더들과 오일 탱크 사이의 큰 체적 유량이 높은 유동 속도로 이동되어야 하는데, 이때 난류 유동이 발생할 수 있고, 그 결과 결국 오일 내 공기 함유물과 거품 형성이 발생할 수 있다. 이러한 바람직하지 못한 작동 조건들은 고비용의 조치들로만 대처할 수 있다.

EP 0 822 017 B1에 의해 공지된 무프레임(frameless) 금속 압출 프레스의 경우, 큰 체적 유량의 성취는, 2개 이상의 프레스 피스톤이, 양쪽 방향으로 그 실린더를 관통하는 동일한 지름의 피스톤 로드들을 구비하고, 양측의 피스톤 로드들은 실린더들에 대해 밀봉됨으로써, 양측에 동일한 작용면을 갖는 실린더 부분 챔버들이 존재하는 것을 통해 달성된다고 한다. 상기 실린더 부분 챔버들은 작동 행정을 위해 개폐 가능한 차단 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 단락 라인에 의해 서로 연결된다. 빠른 복귀 행정 및 급속 전진 이동을 위해, 상기 프레스의 경우 특별한 피스톤-실린더 유닛들이 제공된다. 프레스 피스톤 양측의 실린더 부분 챔버들을 연결하는 단락 라인을 통해, 낮은 유동 저항의 조건에서 일측의 실린더 부분 챔버로부터 타측의 실린더 부분 챔버로 오일의 더욱 빠른 전달이 가능하지만, 단락 라인들과 이 단락 라인들 내에 배치된 개폐 가능한 차단 밸브들은 큰 치수 설계를 요구한다.

본 발명의 과제는, 최초에 언급한 유형의 방법과 압출 및 튜브 프레스에 있어서, 기술한 단점들이 제외된 상기 방법과 압출 및 튜브 프레스를 제공하는 것이며, 특히 유압 비용을 감소시키고 정지 시간을 단축시킴과 동시에 압출 및 튜브 프레스 또는 금속 압출 프레스의 조밀하고도 간단한 구조를 제공하는 것에 있다.

상기 과제는, 방법과 관련하여, 본 발명에 따라서, 프레스 피스톤과 함께 블록 수용부 홀더 및 플런저 가로 부재의 이동 및 인입 이동이 전동 방식으로 실행되고, 블록 수용부 내에 적재된 블록의 예비 압축뿐 아니라 블록의 후속하는 압착은 프레스 피스톤의 유압 가압에 의해 실행됨으로써 해결된다. 그에 따라, 전동 구동 장치와 유압 구동 장치 간의 목표한 상호 작용을 이용한 작동 방식이 가능해진다. 요컨대 블록 수용부 홀더 및 플런저 가로 부재, 또는 프레스 피스톤을 포함한 런닝 바는 전기 모터들, 바람직하게는 서보 모터들에 의해 높은 가속도 및 속도로 이동되며, 그 외에도 정확한 스톱 포지셔닝이 보장될 수 있다. 따라서 실질적인 압착 과정을 준비하기 위해 필요한 이동들을 위한 정지 시간도 13.8s 미만으로 감소한다.

그 다음 블록 수용부 홀더 및 프레스 피스톤이 그 최종 위치로 이동 완료되면, 곧바로 전동 구동 장치가 제어되면서 유압 작동 모드로 전환된다. 유압 작동 모드는, 스트랜드로 적재된 블록을 압착하기 위해 필요한 프레스 피스톤을 위한 높은 힘과, 몰드에 블록 수용부 홀더 또는 블록 수용부를 밀봉 밀착하기 위해서뿐 아니라, 절단을 위해 블록 수용부 홀더를 견인 복귀시킴으로써 소정의 길이를 갖는 스트랜드의 단부편 내지 압착 잔류부를 노출시킬 수 있도록 하기 위해 분리력을 가하기 위해서도 마찬가지로 필요한 높은 힘을 가능하게 한다. 이동 운동을 위해 유압은 더 이상 이용되지 않기 때문에, 지금까지 약 10,000리터 대신 이제는 약 400리터만이 필요하므로 필요한 탱크 용적은 분명히 감소될 뿐 아니라, 필요한 튜브 라인의 더욱 적은 중량(약 35%)에 의해 유압의 상당한 비용 절감도 달성된다. 지금까지 대형 용적이고 그에 따라 부피가 큰 탱크는 더 이상 메인 실린더 위쪽에 배치될 필요가 없으며, 그 대신 압출기 옆에 배치되어 호스들을 통해 연결된다. 매우 적은 오일 체적으로 인해, 더욱 소형인 펌프들과 2의 공칭 크기만큼 더 소형인 밸브들을 이용할 수 있다. 그 밖에도, 약 160KW의 냉각 용량이 아니라, 약 40KW의 냉각 용량만이 가해지기만 하면 된다. 전술한 비교 값들은 종래의 25/27 MN 표준 프레스를 기초로 한다.

바람직한 작동 방식에 따라서, 본 발명의 제안에 따라, 프레스 플런저와 몰드 사이에서 적재된 블록을 끼임 고정하기 위해 블록 수용부 홀더 및 플런저 가로 부재는 프레스 피스톤을 포함하여 동시에, 그리고 함께 전동 방식으로 압착 방향으로 이동되고, 보상 용기로부터 메인 실린더 하우징 내에 통합되어 개방된 충전 밸브를 통해 제1 량의 유압 작동유가 프레스 피스톤 후방의 메인 실린더 내로 이동되며, 블록의 끼임 고정 후에는, 블록 수용부 홀더가 통과 이동하는 블록이 블록 수용부 내에 조여 고정될 때까지 블록 수용부 홀더만이 전동 방식으로 이동되고, 그 결과 블록의 예비 압축을 위해 압착 방향에서 후방에 위치한 프레스 피스톤의 후단부와 연결되어 보상 용기의 후벽에 플랜지 결합된 실린더 유닛이 가압되며, 제2 량의 유압 작동유가 개방된 충전 밸브를 통해 프레스 피스톤 후방으로 유출되며, 그리고 블록의 압착은 충전 밸브가 폐쇄된 조건에서 프레스 피스톤의 후단부에 탱크로부터 유압 작동유를 공급하는 것을 통해 실행되고, 이에 수반되어 제3 량의 유압 작동유가 보상 용기로부터 탱크 내로 유출된다. 보상 용기를 포함한 공지된 금속 압출 프레스의 경우, 약 1,500리터의 작동 체적이 필요했던 반면에, 이제는 약 45리터만이 필요하다. 이 경우, 탱크는 항상 변함없이 충전된다. 바람직하게는 유정압 베어링에 의해 실린더 하우징 내에서 안내되는 프레스 피스톤 후방으로 공급되는 유량은 보상 용기로부터 그에 상응하게 탱크 내로 이송된다.

본 발명의 일 구현예에 따라서, 압착 잔류부를 분리하기 위해, 블록 수용부 홀더는 압착 잔류부 길이에 상응하게 짧은 이동 거리만큼 유압 방식으로 복귀 이동된다. 그에 따라 압착 잔류부가 블록 수용부로부터 돌출되고 통상적으로 압착 잔류부 전단기에 의해 절단될 수 있다.

본 발명의 제안에 따라, 압착 과정이 종료된 후에 블록 수용부 홀더 및 플런저 가로 부재는 프레스 피스톤과 함께 충전 밸브가 개방된 조건에서 전동 방식으로 새로 압착할 블록을 적재하기 위한 출발 위치로 복귀 이동된다. 그에 따라 적은 작동 체적이 다시 보상 용기 내에 도달하고 새로운 압착 과정을 위해 다시 제공된다.

본 발명의 기초가 되는 과제는, 일반적인 압출 및 튜브 프레스 또는 금속 압출 프레스와 관련하여, 플런저 가로 부재 및 블록 수용부 홀더에 조정 구동 장치들로서 전기 모터들, 바람직하게는 서보 모터들이 연계되고, 프레스 피스톤은, 보상 용기 내에서 연장되는 피스톤 로드를 통해, 외부에서 보상 용구의 후벽에 고정되고 적재된 블록의 예비 압축을 위해 유압 가압되는 실린더 유닛과 연결되며, 커넥팅 로드는, 보상 용기로부터 메인 실린더로 향하는 전환부 내에 통합되어 제공되고 실린더 하우징의 해당하는 내경에 부합하게 형성되며 개방 상태에서 큰 환형 단면적을 제공하는 충전 밸브를 구비하여 형성되는 것을 통해 해결된다. 블록 수용부 홀더의 수용부 내로 블록을 삽입하기 위해 블록의 끼임 고정 및 통과 이동을 포함한 이동 내지 인입 이동은 전기 모터들에 의해 수행된다. 그 다음, 블록의 예비 압축 또는 압축을 위해, 충전 밸브가 개방된 조건에서 실린더 유닛이 작동되며, 그에 따라 실린더 유닛을 통해 압축력이 가해진다. 압축 또는 예비 압축 후에 충전 밸브는 폐쇄되고 후속하는 압착을 위해 단지 적게만 소요되는 량의 유압 작동유가 탱크로부터 압력유 라인을 경유하여 프레스 피스톤 후방의 실린더 챔버 내로 공급된다.

본 발명의 제안에 따라, 블록 수용부 홀더 및 플런저 가로 부재의 각각의 길이방향 측에는, 바람직하게는 구동 피니언들을 통해 기어 래크들과 치합되는 전기 모터가 제공된다. 구동 출력의 전달을 위해, 압착 위치로 블록 수용부 홀더 및 플런저 가로 부재를 이동시키는 선택에 따른 스레드 스핀들 장치들 또는 롤러 스크류들이 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 실린더 유닛과 프레스 피스톤을 연결하는 커넥팅 로드는, 일측에서 프레스 피스톤 내에 고정되고 그 맞은편 자유 단부에서는 푸셔 판을 지지하는 외부 튜브와, 타측에서는 외부 튜브 내로 밀려 삽입되면서 후방에서 실린더 유닛에 연결된 푸시 로드로 구성되며, 푸시 로드의 삽입 단부는 일시적으로 외부 튜브에 부합하게 형성되는 클램프 유닛을 구비하여 형성된다. 푸시 로드 및 외부 튜브의 상호 간 동심 중첩은, 본 발명의 제안에 따라 실린더 유닛의 가압 시 튜브의 내벽부에 보상 부재들을 압착시키는 중앙 슬라이딩 웨지를 포함할 수 있는 클램프 유닛을 이용하여, 필요에 따라 블록을 압축 또는 예비 압축하기 위한 것처럼, 상기 부재들을 하나의 단단한 유닛으로 결합시킬 수 있다. 대체되는 방식으로, 유압식 끼임 고정도 실현된다. 끼임 고정된 상태에서 외부 튜브 상에 고정된 푸셔 판은 보상 용기 내에서 선형으로 이동되면서 보상 실린더 내에 수용된 유압 작동유의 양을 프레스 피스톤의 후방으로 공급한다. 블록의 압착을 위해 방향 전환된 실린더 유닛의 경우처럼, 끼임 고정 작동 없이, 외부 튜브는 충전 밸브가 폐쇄된 경우 탱크를 통해 펌프 이송에 의해 가압된 프레스 피스톤의 행정과 더불어 그에 상응하게 고정된 푸시 로드에 상대적으로 전방 향으로 변위되며, 그 다음 푸셔 판은 오일 체적을 탱크 내로 밀어낸다.

본 발명의 제안에 따라, 실린더 유닛은 클램프 유닛이 활성화될 때 푸시 로드를 통해 블록을 압축하기 위한 힘을 가하도록 형성된다. 그에 따라 실린더 유닛은 이중 기능, 요컨대 클램프 유닛의 작동 및 압축력의 인가를 충족한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 충전 밸브는 칼라(collar) 유형의 슬라이딩 부시(sliding bush)를 통해 외부 튜브 상에 배치되는 밸브 커버와, 압착 방향에서 밸브 커버의 후방에서 슬라이딩 부시를 둘러싸는 링 실린더로 구성되고, 이 링 실린더의 실린더 피스톤은 유압 작동유를 공급받는 피스톤 측에 따라서 슬라이딩 부시와 그에 따른 밸브 커버를 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 이동시킨다. 그에 따라 충전 밸브는 각각의 필요에 따라서, 다시 말하면 각각의 작동 단계에 부합하게 조정되면서, 블록 수용부 홀더 및 플런저 가로 부재의 전진 이동 시에서와 같이 링 실린더를 통해 개방되거나, 또는 예비 압축 후에 이용하는 압착 시의 경우와 같이 폐쇄될 수 있다. 개방 상태에서, 자유롭고 큰 환형 단면적은, 보상 용기로부터 프레스 피스톤 실린더 압력 챔버 내로 이동되거나, 또는 압착 과정 후에 복귀 이동되는 프레스 피스톤에 의해 다시 보상 용기 내로 이동되는 오일 체적에, 방해받지 않는 자유로운 관류 가능성을 제공한다.

본 발명의 추가 구현예에 따라서, 각각의 길이방향 측에서 블록 수용부 홀더에는, 이동 자유도를 가지면서 길이방향으로 실린더 바를 관통하는 하나 이상의 견인 로드가 연계되며, 이 견인 로드들은 실린더 바와 블록 수용부 홀더 사이의 부분 길이 상에서 조합형 링 실린더 및 클램프 유닛에 의해 둘러싸인다. 상기 조합형 유닛들은, 견인 로드들이 전기 모터들에 의한 블록 수용부 홀더의 전진 또는 이동 시 방해받지 않으면서 종동될 수 있는 점을 가능하게 한다. 끼임 고정 기능은, 압착 위치에서 카운터 바의 몰드 세트 쪽에 대한 밀봉을 위해 블록 수용부 홀더를 밀봉하기 위해 작동된다. 상기 유닛들은, 압착 잔류부를 분리하기 위해서도, 링 실린더 내 압력이 또 다른 측으로 가해짐으로써 블록 수용부 홀더가 압착 방향의 반대 방향으로 몰드 세트로부터 약간 이격 또는 견인 복귀되면서 이용된다. 클램프 유닛은 여기서도 기계식 또는 유압식으로, 예컨대 클램프 패드(clamp pad) 등을 구비하여 형성될 수 있다.

본 발명의 추가의 상세 내용들 및 특징들은, 특허청구범위와, 도면에 도시된 실시예들의 하기 설명으로부터 제시된다.

도 1은 압출 및 튜브 프레스 또는 금속 압출 프레스의 상세도로서 내부에 플런저 가로 부재 및 블록 수용부 홀더가 배치된 그 프레스 프레임을 도시한 사시도이다.
도 2는 전기 모터들 및 기어 래크들을 구비한 메인 또는 프레스 실린더 및 플런저 가로 부재의 실린더 하우징을 포함한 도 1의 프레스의 후방 부분을 도시한 부분 단면 상면도이다.
도 3은 도 2에 따르지만, 그에 반해 블록 압축을 위해 클램프 유닛이 활성화된 상태로 도시한 상면도이다.
도 4는 도 2에 따르지만, 그에 반해 압착을 위해 충전 밸브가 폐쇄된 상태로 도시한 상면도이다.
도 5는 도 2 내지 도 4의 상세도로서 실린더 하우징 내에 통합되고 링 실린더에 의해 조정될 수 있는 충전 밸브를 절단 도시한 횡단면도이다.
도 6은 도 2 내지 도 4의 상세도로서 활성화되지 않은 상태에서 클램프 유닛의 일 실시예를 도시한 횡단면도이다.
도 7은 활성화 상태에서 도 6의 클램프 유닛을 도시한 횡단면도이다.
도 8a 및 8b는 블록 적재 위치에서 도 1의 프레스를 도시한 각각의 개략적 측면도(도 8a) 및 상면도(도 8b)이다.
도 9a 및 9b는 적재된 압착할 블록을 끼임 고정하기 위한 작동 위치에서 프레스를 도시한 각각의 개략적 측면도(도 9a) 및 상면도(도 9b)이다.
도 10a 및 10b는 블록 수용부 홀더가 압착할 블록을 통해 전진 이동된 상태의 작동 위치에서 프레스를 도시한 각각의 개략적 측면도(도 10a) 및 상면도(도 10b)이다.
도 11a 및 11b는 블록을 예비 압축 또는 압축하기 위한 작동 위치에서 프레스를 도시한 각각의 개략적 측면도(도 11a) 및 상면도(11b)이다.
도 12a 및 12b는 잔존하는 압착 잔류부 길이까지 블록을 압착할 때 작동 위치를 도시한 각각의 개략적 측면도(도 12a) 및 상면도(12b)이다.
도 13a 및 13b는 압착 잔류부의 분리 후 작동 위치를 도시한 각각의 개략적 측면도(도 13a) 및 상면도(도 13b)이다.
도 14a 및 14b는 블록 적재 위치로 복귀 이동된 프레스를 도시한 각각의 개략적 측면도(도 14a) 및 상면도(도 14b)이다.

도 1에는, 압출 및 튜브 프레스 또는 금속 압출 프레스(1) 중에서 실질적으로 기본 프레임이 도시되어 있다. 상기 기본 프레임은 실린더 바(2)와, 이 실린더 바와 함께 인장 적층판(3)들을 통해 고정되고 여기서는 도시되지 않은 카운터 바(4)로 구성된다(예컨대 도 8a 참조). 그 밖에도, 상기 구조 부재들의 마찰 결합식 결합을 위해, 실린더 바(2)와 카운터 바(4) 사이에서 인장 적층판(3)들을 둘러싸는 압력 지지대(5)들이 보조적으로 이용된다. 또한, 압력 지지대(5)들은 기본 프레임 내에서 이동 가능한 플런저 가로 부재(6)와 이동식 블록 수용부 홀더(7)를 안내 수용하기 위해서도 이용된다. 블록 수용부 또는 리시버(8)를 포함하는 블록 수용부 홀더(7)는, 카운터 바(4) 내 그 실린더 하우징(9) 내에서 유정압 베어링(10)에 의해 안내되는 프레스 피스톤(11)의 급속 전진 단부를 지지하는 플런저 가로 부재(6)(도 2 내지 도 4 참조)와 마찬가지로, 전기 모터(12 또는 13)들, 특히 서보 모터들에 의해 압착 방향(14)으로 이동된다. 상기 전기 모터(12 또는 13)는 블록 수용부 홀더(7) 및 플런저 가로 부재(6)의 각각의 길이방향 측에 제공된다. 이동 운동의 전달 또는 유도를 위해, 전기 모터(12 또는 13)들의 피니언 기어들은 기어 래크(14)들과 치합된다. 실린더 바(2)의 실린더 하우징(9)의 후단부에는 보상 용기(15)가 나사 체결되고 보상 용기(15)의 단벽에는 실린더 유닛(17)이 나사 체결된다. 블록 수용부(8) 내에 적재된 블록(18)을 압축 및 압착하기 위해 프레스 피스톤(11)은 프레스 플런저(19)를 포함한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 중앙 충전 밸브(20)는 메인 또는 프레스 실린더의 실린더 하우징(9) 내에 통합 형성되고, 충전 밸브 작동을 위한 링 실린더(22)와 광대한 밸브 커버(21)로 구성된다. 도 5에 더욱 상세하게 도시된 충전 밸브(20)는, 실시예에 따라서, 중간에 칼라 유형의 슬라이딩 부시(24)가 개재된 상태로, 프레스 피스톤(11)의 후단부에 고정된 외부 튜브(23) 상에 배치되며, 상기 슬라이딩 부시 상에는 링 실린더(21)도 안착된다. 링 실린더(22)의 실린더 피스톤(25)의 후단부이면서 도 5에서 뒤쪽에 위치한 상기 후단부에 유압 작동유를 공급할 경우, 슬라이딩 부시(24)와 그에 따른 충전 밸브 커버(21)는 실선으로 도시된 그 폐쇄 위치로부터 파선으로 지시된 개방 위치로 위치 조정되며, 이 개방 위치에서 충전 밸브 커버(21)는 프레스 피스톤(11)의 리세스부이면서 윤곽이 매칭된 상기 리세스부(26) 내부로 밀려 삽입된다. 개방 위치에서, 큰 자유 관류 횡단면 또는 환형 단면적이 제공되며, 이 횡단면 또는 단면적을 통해 유압 작동유는 보상 용기(15)로부터 큰 저항 없이 프레스 피스톤(11)의 후방의 실린더 하우징(9)의 압력 챔버 내로 유입될 수 있고 그와 반대 방향으로도 유입될 수 있다. 충전 밸브 커버(21)를 폐쇄 위치로 견인 복귀시키기 위해 링 실린더(21)는 방향 전환되며, 그럼으로써 압력유 공급 라인들을 통해 유압 작동유는 실린더 피스톤(25) 전방에 도달하고, 그에 이어 슬라이딩 부시(24)는 충전 밸브 커버(20)와 함께 그에 상응하게 견인 복귀된다.

충전 밸브 커버(21)와 함께 링 실린더(22)를 지지하는 외부 튜브(23)는 여기서는 보상 용기(15) 안쪽으로 연장되고 그 해당하는 단부에 푸셔 판(28)을 구비한 커넥팅 로드(27)의 구성 부재이며, 상기 푸셔 판은 화살표(29)에 따라 압착 방향으로 프레스 피스톤(11)을 가압할 때 개방된 충전 밸브 커버(28)(도 2 및 도 3에는 충전 밸브 커버의 개방 위치가 도시되어 있음)를 통해 프레스 피스톤(11) 후방의 압력 챔버 내로 유압 작동유를 유출하거나, 또는 도 4에 도시된 것처럼 압착을 위해 충전 밸브 커버(21)가 폐쇄된 경우는, 하부 방향으로 향하는 화살표를 통해 지시된 것처럼 프레스 옆의 측면에 제공된 탱크 내로 유출한다. 그 밖에도, 커넥팅 로드(27)는 외부 튜브(23) 내로 밀려 삽입되는 푸시 로드(31)도 포함하며, 이 푸시 로드는 보상 용기(15)의 후단부 또는 엔드 플레이트(16)에 플랜지 결합된 실린더 유닛(17)과 상호 작용한다. 푸시 로드(31)의 자유 단부는 클램프 유닛(32)을 구비하여 형성되고, 이 클램프 유닛을 통해 푸시 로드(31)는 필요에 따라, 블록 압축을 위한 도 3에 도시된 압출 프레스(1)의 작동 방식의 경우처럼, 안쪽으로부터 외부 튜브(23)에 압착되면서, 외부 튜브와 함께 하나의 견고한 이동 유닛을 형성한다. 클램프 유닛(32)은, 조합형 실린더 유닛(17)의 실린더 피스톤(33)이 그에 상응하게 가압됨으로써, 조합형 실린더 유닛(17)에 의해 활성화된다.

도 6 및 도 7에 도시된 클램프 유닛(32)의 실시예의 경우, 클램프 유닛은 푸시 로드(31)와 나사 체결된 중앙 슬라이딩 웨지(34)와 이 슬라이딩 웨지에 연계된 보조 웨지(35a, 35b)들을 포함한다. 클램프 유닛(32)이 활성화되지 않은 경우(도 6 참조), 중앙 슬라이딩 웨지(34)는 도면에서 좌측에서 전방 방향으로 밀려나간다. 그 다음 실린더 유닛(17)을 통해 클램프 유닛(32)이 활성화된다면(도 7 참조), 슬라이딩 웨지(34)는 실린더 유닛(17)에 의해 도면에서 우측 방향으로 견인되며, 그럼으로써 보조 웨지(35a, 35b)들이 외부 튜브(23)의 내벽부에 밀착된다.

전동 방식 및 유압 방식이 조합되어 기능하는 압출 및 튜브 프레스(1)의 작동 방식은 하기에서 도 8a 및 도 8b 내지 도 14a 및 도 14b를 참조하여 더 상세하게 기술된다. 도 8a 및 도 8b는 압착할 블록(18)이 종래의 블록 적재 장치에 의해 압출 및 튜브 프레스(1)의 프레스 중심 내로 이송되어 있는 블록 적재 위치를 나타낸다. 또한, 도 8a와 도 8b에서 더욱 분명하게 알 수 있듯이, 압출 및 튜브 프레스(1)는, 이미 작동된 구조 부재들 외에도, 블록 수용부 홀더(7)의 각각의 측에 제공되는, 바람직하게는 상부 및 하부의 각각의 측에 배치되는 견인 로드(36)들도 포함하며, 이들 견인 로드는 이동 자유도를 갖는 그 자유 단부들을 이용하여 실린더 바(2)를 관통해 있다(도 1 참조). 견인 로드(36)들에는, 실린더 바(2)에 고정된 조합형 링 실린더 및 클램프 유닛(37)이 연계된다. 블록 적재 위치에서 모든 이동 부재는 카운터 바(4)로부터 이격되고 견인 복귀된 출발 위치에 위치된다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 상태로 프레스 플런저(19)와 카운터 바(4)의 몰드 또는 몰드 세트(38) 사이에 적재된 블록(18)을 끼임 고정하기 위해, 전기 모터(12, 13)들에 의해 블록 수용부 홀더(7) 및 플런저 가로 부재(6)는 프레스 피스톤(11) 및 프레스 플런저(19)와 함께 충전 밸브(20)가 개방된 조건(도 2 참조)에서 압착 방향(29)으로 전진 이동되며, 제1 량의 유압 작동유가 보상 용기(15)로부터 프레스 피스톤(11) 후방의 압력 챔버 내로 유출된다. 이제 끼임 고정된 블록(18)은, 도 10a 및 도 10b에 도시된 것처럼, 전기 모터(13)들에 의한 블록 수용부 홀더(7)의 전진 이동에 의해 블록 수용부(8) 내로 이송되며, 견인 로드(36)들은 링 실린더 및 클램프 유닛(37)이 활성화되지 않은 조건에서 함께 견인된다. 이제부터 몰드 세트(38)에 대해 블록 수용부(8)를 밀봉하기 위해 링 실린더 및 클램프 유닛(37)들은 활성화되고, 블록 수용부 홀더(7) 또는 블록 수용부(8)는 상기 링 실린더 및 클램프 유닛들에 의해 몰드(38) 쪽으로 이동된다.

이에 후속하는 블록(18)의 압축 또는 예비 압축에 대해서는 도 11a 및 도 11b가 잠조된다. 이를 위해, 전기 모터(12, 13)들이 비활성화된 조건에서 조합형 실린더 유닛(17)은 가압되고 클램프 유닛(32)은 활성화되며, 그럼으로써 푸시 로드(31)가 외부 튜브(23)에 압착된다. 그런 후에 실린더 유닛(17)은, 푸시 로드(31)와 외부 튜브(23)로 구성된 강성의 커넥팅 로드(27)를 통해, 압축력을 프레스 피스톤(11) 상으로 전달하며, 제2 부분 량의 유압 작동유는 이 압축 위치에서도 충전 밸브가 개방된 조건(도 3 참조)에서 프레스 피스톤(11) 후방의 압력 챔버 내로 유출된다. 후속하는 단계로서 잔존하는 압출 잔류부(39)까지 블록을 압착하는 점은 도 12a 및 도 12b에 도시되어 있다. 클램프 유닛(32)은 압착을 위해 비활성화되고, 통합된 충전 밸브(20)의 밸브 커버(21)는 링 실린더(22)에 의해 도 4에 도시되고 실린더 하우징(9) 내에서 밀봉하는 그 폐쇄 위치로 견인 복귀된다. 압착력은, 도 4에 상부 방향으로 향하는 화살표로 지시되는 것처럼, 탱크(30)로부터 유압 작동유를 프레스 피스톤(11) 후방의 압력 챔버 내로 공급하는 것을 통해 가해진다. 충전 밸브(20)는 폐쇄되고 클램프 유닛(32)은 비활성화되기 때문에, 프레스 피스톤(11)이 압착 방향(29)으로 변위됨에 따라 외부 튜브(23)의 푸셔 판(28)에 의해 제3 량의 유압 작동유가 보상 용기(15)로부터 유출되며, 이 제3 량의 유압 작동유는 탱크(30)(도 4 참조) 내로 유입된다.

압착 잔류부가 블록 수용부(8) 전방에서 전단될 수 있도록 하기 위해 상기 압착 잔류부(39)를 노출시키기 위해, 조합형 링 실린더 및 클램프 유닛(37)들이 방향 전환된다. 블록 수용부 홀더(7)는 끼임 고정된 견인 로드(36)들을 통해 압착 잔류부(39)의 길이에 상응하게 견인 복귀된다. 압착 잔류부(39)의 상기 분리 최종 위치는 도 13a 및 도 13b에 재현되어 있다.

신규 적재 및 압착 과정을 준비하기 위해, 충전 밸브(20)가 개방됨으로써 유압 작동유는 프레스 피스톤 후방의 압력 챔버로부터 보상 용기(15) 내로 유출될 수 있으며, 그리고 클램프 유닛(32)이 비활성화될 뿐 아니라 마찬가지로 링 실린더 및 클램프 유닛(37)들도 비활성화됨으로써 블록 수용부 홀더(7) 및 플런저 가로 부재(6)는 도 14a 및 도 14b에 도시된 것처럼 전기 모터(12 및 13)들에 의해 복귀 이동되며, 그에 이어 압출 및 튜브 프레스(1)는 신규 작업 주기를 위해 준비된다.

1: 압출 및 튜브 프레스 / 금속 압출 프레스
2: 실린더 바
3: 인장 적층판
4: 카운터 바
5: 압력 지지대
6: 플런저 가로 부재
7: 블록 수용부 홀더
8: 블록 수용부 / 리시버
9: 메인 실린더 / 메인 실린더 하우징
10: 유정압 베어링
11: 프레스 피스톤
12: 전기 모터 / 서보 모터
13: 전기 모터 / 서보 모터
14: 기어 래크
15: 보상 용기
16: 단벽 / 후벽
17: 실린더 유닛
18: 블록
19: 프레스 플런저
20: 충전 밸브
21: 충전 밸브 커버 / 밸브 커버
22: 링 실린더
23: 외부 튜브
24: 슬라이딩 부시
25: 실린더 피스톤
26: 리세스부
27: 커넥팅 로드
28: 푸셔 판
29: 압착 방향 / 화살표
30: 탱크
31: 푸시 로드
32: 클램프 유닛
33: 실린더 피스톤
34: 슬라이딩 웨지
35a,b: 보조 웨지
36: 견인 로드
37: 조합형 링 실린더 / 클램프 유닛
38: 몰드 / 몰드 세트
39: 압착 잔류부

Claims

압출 및 튜브 프레스(1)들 상에서 금속 압출 프레스 제품들을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 압출 및 튜브 프레스들은 실린더 바(2)와 이 실린더 바와 연결된 카운터 바(4)로 구성되는 프레스 프레임을 포함하고, 이 프레스 프레임 내에는 블록 수용부(8)를 지지하면서 연계된 몰드(38)를 구비한 카운터 바(4) 전방의 압착 위치로 적재 장치에 의해 삽입된 압착할 블록(18)을 이송시키는 이동식 블록 수용부 홀더(7)와, 이동식 플런저 가로 부재(6)가 제공되고, 실린더 바(2) 내에는 메인 또는 프레스 실린더가 배치되고, 이 메인 또는 프레스 실린더는 자체의 실린더 하우징(9) 내에, 플런저 가로 부재(6)에 의해 지지되는 프레스 피스톤의 전단부에서 프레스 플런저(19)와 연결된 프레스 피스톤(11)을 수용하며, 그리고 탱크 라인에 연결된 메인 실린더 하우징(9)에는 푸셔 판(22)을 이용하여 프레스 피스톤(11)으로 유압 작동유를 공급하는 보상 용기(15)가 연계되는, 상기 방법에 있어서, 프레스 피스톤(11)과 함께 블록 수용부 홀더(7) 및 플런저 가로 부재(6)의 이동 및 인입 이동은 전동 방식으로 실행되고, 상기 블록 수용부(8) 내에 적재된 상기 블록(18)의 예비 압착뿐 아니라, 상기 블록(18)의 후속하는 압착은 상기 프레스 피스톤(11)의 유압 가압에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 금속 압출 프레스 제품의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 프레스 플런저(19)와 상기 몰드(38) 사이에서 적재된 블록(18)을 끼임 고정하기 위해, 상기 블록 수용부 홀더(7) 및 상기 플런저 가로 부재(6)는 프레스 피스톤(11)을 포함하여 동시에, 그리고 함께 전동 방식으로 압착 방향(29)으로 이동되고, 상기 보상 용기(15)로부터, 상기 메인 실린더 하우징(9) 내에 통합되어 개방된 충전 밸브(20)를 경유하여 제1 량의 유압 작동유가 상기 프레스 피스톤(11) 후방의 메인 실린더(9) 내로 이송되고, 상기 블록(18)의 끼임 고정 후에는, 상기 블록 수용부 홀더(7)가 통과 이동하는 블록(18)이 블록 수용부(8) 내에 조여 고정될 때까지 상기 블록 수용부 홀더(7)만이 전동 방식으로 이동되고, 그 결과 상기 블록(18)의 예비 압축을 위해 압착 방향(29)에서 후방에 위치한 상기 프레스 피스톤(11)의 후단부와 연결되어 상기 보상 용기(15)의 후벽(16)에 플랜지 결합된 실린더 유닛(17)이 가압되며, 제2 량의 유압 작동유가 개방된 충전 밸브(20)를 통해 상기 프레스 피스톤(11) 후방으로 유출되며, 그리고 상기 블록(18)의 압착은 충전 밸브(20)가 폐쇄된 조건에서 상기 프레스 피스톤(11)의 후단부에 탱크(30)로부터 유압 작동유를 공급하는 것을 통해 실행되며, 이에 수반되어 제3 량의 유압 작동유가 상기 보상 용기(15)로부터 상기 탱크(30) 내로 유출되는 것을 특징으로 하는 금속 압출 프레스 제품의 제조 방법.
제2항에 있어서, 압착 잔류부(39)의 분리를 위해, 상기 블록 수용부 홀더(7)는 압착 잔류부 길이에 상응하게 짧은 이동 거리만큼 압착 방향(29)의 반대 방향으로 유압 방식으로 복귀 이동되는 것을 특징으로 하는 금속 압출 프레스 제품의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 압착 과정이 종료된 후에, 상기 블록 수용부 홀더(7) 및 상기 플런저 가로 부재(6)는 상기 프레스 피스톤(11)과 함께 충전 밸브(20)가 개방된 조건에서 전동 방식으로 새로 압착할 블록(18)을 적재하기 위한 출발 위치로 복귀 이동되는 것을 특징으로 하는 금속 압출 프레스 제품의 제조 방법.
실린더 바(2)와 이 실린더 바와 연결된 카운터 바(4)로 구성되는 프레스 프레임을 포함하는 압출 및 튜브 프레스 또는 금속 압출 프레스(1)로서, 상기 프레스 프레임 내에는 블록 수용부(8)를 지지하면서 연계된 몰드(38)를 구비한 카운터 바(4) 전방의 압착 위치로 적재 장치에 의해 삽입된 압착할 블록(18)을 이송시키는 이동식 블록 수용부 홀더(7)와, 이동식 플런저 가로 부재(6)가 제공되고, 실린더 바(2) 내에는 메인 또는 프레스 실린더가 배치되고, 이 메인 또는 프레스 실린더는 자체의 실린더 하우징(9) 내에, 플런저 가로 부재(6)에 의해 지지되는 프레스 피스톤의 전단부에서 프레스 플런저(19)와 연결된 프레스 피스톤(11)을 수용하며, 그리고 탱크 라인에 연결된 메인 실린더 하우징(9)에는 푸셔 판(22)을 이용하여 프레스 피스톤(11)으로 유압 작동유를 공급하는 보상 용기(15)가 연계되는, 특히 제1항에 따르는 금속 압출 프레스 제품의 제조 방법을 실행하기 위한 상기 압출 및 튜브 프레스 또는 금속 압출 프레스에 있어서,
상기 플런저 가로 부재(6) 및 상기 블록 수용부 홀더(7)에는 조정 구동 장치들로서 전기 모터(12, 13)들이 연계되고, 상기 프레스 피스톤(11)은 보상 용기(15) 내에서 연장되는 커넥팅 로드(27)를 통해, 외부에서 상기 보상 용기(15)의 후벽(16)에 고정되어 적재할 블록(18)의 예비 압축을 위해 유압 가압되는 실린더 유닛(17)과 연결되며, 상기 커넥팅 로드(27)는, 보상 용기(15)로부터 메인 실린더로 향하는 전환부에 통합되어 제공되고 상기 실린더 하우징(9)의 해당하는 내경에 부합하게 형성되며 개방 상태에서 큰 환형 단면적을 제공하는 충전 밸브(20)를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 압출 및 튜브 프레스 또는 금속 압출 프레스.
제5항에 있어서, 상기 블록 수용부 홀더(7) 및 상기 플런저 가로 부재(6)의 각각의 길이방향 측에, 기어 래크(14)들과 치합되는 전기 모터(12, 13)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 압출 및 튜브 프레스.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 전기 모터(12, 13)들은 서보 모터들인 것을 특징으로 하는 압출 및 튜브 프레스.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 유닛(17)과 상기 프레스 피스톤(11)을 연결하는 상기 커넥팅 로드(27)는, 일측에서 그 맞은편 자유 단부에서 상기 푸셔 판(28)을 지지하는 외부 튜브(23)와, 타측에서는 상기 외부 튜브(23) 내로 밀려 삽입되면서 후방에서 상기 실린더 유닛(17)에 연결된 푸시 로드(31)로 구성되며, 상기 푸시 로드(31)의 삽입 단부는 일시적으로 상기 외부 튜브(23)에 부합하게 형성되는 클램프 유닛(32)을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 압출 및 튜브 프레스.
제8항에 있어서, 상기 클램프 유닛(32)은 중앙 슬라이딩 웨지(34)를 포함하고, 이 슬라이딩 웨지는 상기 실린더 유닛(17)의 가압 시에 상기 외부 튜브(23)의 내벽부에 보조 웨지(35a, 35b)들을 압착시키는 것을 특징으로 하는 압출 및 튜브 프레스.
제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 유닛(17)은, 클램프 유닛(32)이 활성화될 때 푸시 로드(31)를 통해 상기 블록(18)을 압축하기 위한 힘을 가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압출 및 튜브 프레스.
제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전 밸브(20)는, 칼라 유형의 슬라이딩 부시(24)를 통해 상기 외부 튜브(23) 상에 배치되는 충전 밸브 커버(21)와, 압착 방향(29)에서 상기 밸브 커버(21)의 후방에서 상기 슬라이딩 부시(24)를 둘러싸는 링 실린더(22)로 구성되며, 이 링 실린더의 실린더 피스톤(25)은 유압 작동유를 공급받는 피스톤 측에 따라서 상기 슬라이딩 부시(24)와 그에 따른 상기 밸브 커버(21)를 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 압출 및 튜브 프레스.
제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 길이방향 측에서 상기 블록 수용부 홀더(7)에는, 이동 자유도를 가지면서 길이방향으로 상기 실린더 바(2)를 관통하는 하나 이상의 견인 로드(36)가 연계되며, 이 견인 로드(36)들은 상기 실린더 바(2)와 상기 블록 수용부 홀더(7) 사이의 부분 길이 상에서 조합형 링 실린더 및 클램프 유닛(37)에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 압출 및 튜브 프레스.