NO132340B - - Google Patents

Abstract

Presse for hydrostatisk strengpressing.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fortrinnsvis horisontal presse for hydrostatisk strengpressing av et i et h.øytrykskammer innesluttet emne.

Presser for hydrostatisk strengpressing inneholder vanligvis en horisontal høytrykkssylinder. som er forskyvbart anordnet i et pressestativ og sammen med en i sylinderen innskytende matrise med en åpning og et i sylinderen innskyvbart trykkstempel danner et lukket kammer. Et emne som skal presses legges inn i trykkammeret, hvoretter dette fylles med et trykkmedium. Ved innskyvingen av trykkstemplet i trykkammeret frem-bringes et trykk i trykkmediet som virker på alle sider av emnet og søker å presse dette ut gjennom matriseåpningen, således at der dannes en stang med matriseåpningens tverrsnitt. Det trykk som kreves for pressingen avhenger dels av materialet i emnet og dels av pressekvotienten, dvs. forholdet mellom det anvendte emnes tverrsnitt og produktets tverrsnitt. Den mulige presskvotient øker sterkt med øket trykk, men trykkammerets soliditet begrenser trykket. Det er idag mulig i regelmessig produksjon å arbeide i området 15 - 20 kbar.

Fullstendig fylling av trykkammeret med et væskefor-mig trykkmedium er ønskelig for at man med minste forskyvning av trykkstemplet skal oppnå pressingstrykk. Ufullstendig fylling innebærer at der finnes et visst gassvolum i trykkammeret når trykkstemplet begynner å skyves inn. Da gassen er mere kom-primerbar enn en væske, innebærer kompressjonen av gassen en forholdsvis stor og ikke ønsket forskyvning av trykkstemplet,

og et gassvolum medfører at trykkammerets nyttige volum minskes, likesom mulig emnemengde minsker i samme grad. En måte å fylle et trykkammer på er vist i NO-PS 130 147 hvor pressesylinderen ved stempelsiden er forsynt med et kammer for tilførsel av

væske mens sylinderen skyves inn over matrisen, således at trykkammeret stenges. Trykkstemplet må ved hver arbeidssyklus trekkes ut av den høytrykkstetning som tetter mellom sylinderen og trykkstemplet. Tetninger for meget høye trykk som tet~ ter mellom to innbyrdes bevegelige deler er meget følsomme for skader, hvilke som regel oppstår nettopp ved stemplets innskyv-ning gjennom tetningen.

Ved foreliggende 'oppfinnelse behøver trykkstemplet ikke trakkes ut gjennom pakningen mellom dette og sylinderen, hvorved en vesentlig årsak til pakningsskader elimineres. Oppfinnelsen muliggjør også en vesentlig hevning av trykket i trykkammeret i forbindelse med fylling av dette med trykkmedium, hvorved eventuelt gjenværende gass vesentlig komprimeres før trykkstemplet skyves inn .for hevning av trykket til strengpres-singsnivå. Med vesentlig hevning av trykket menes hevning til fortrinnsvis 100 bar og derover. Den eventuelt innesluttede gjenværende gassmengde er allerede ved fyllingen av trykkmedium, presset sammen til et ubetydelig volum.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en presse for hydrostatisk strengpressing inneholdende et pressestativ, et trykk-kammer som begrenses av en i pressestativet forskyvbart anbragt høytrykkssylinder, en ved høytrykkssylinderens ene åpning anordnet matrise med en åpning for forming av et profil, et i sylinderens annen åpning innskytende stempel for frembringelse av et for strengpressing av et emne nødvendig trykk i et i trykkammeret innesluttet trykkmedium, organer for manøvrering av det trykkfrembringende stempel og høytrykkssylinderen, en mekanisme for innsetting av emne og matrise i høytrykkssylinderen samt en emneholder for emnets fiksering mot matrisen før stangpressingen, og det særegne ved oppfinnelsen fremgår av de etterføl-gende patentkrav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvis fig. 1-8 viser en fullstendig arbeidssyklus for en presse ifølge oppfinnelsen, fig. 9-12 viser fire arbeidssykluser i en presse av en modifisert utførelse og fig.

13 og 14 viser i større målestokk to utførelser av matrisearran-gementet med et innsprøytingsorgan; figurene viser nettopp det arrangement som anvendes ved pressen ifølge fig. 9-12. Arran-gementet som anvendes ved pressen ifølge fig. 1-8 adskiller

seg ikke i prinsipp fra det som vises på fig. 12 og 13.

På figurene betegner 1 et horisontalt pressestativ, i hvilket en horisontal høytrykkssylinder 2 er anordnet aksialt bevegelig. De nødvendige manøvreringssylindre er ikke vist. Ved stativets ene ende finnes en manøversylinder 3 med et manø-verstempel 4 som er formet som et differensialstempel og koblet sammen med et trykkstempel 5 som rager inn i høytrykkssylinde-ren 2 og frembringer det for strengpressingen nødvendige trykk i trykkammeret 30 som dannes av sylinderen 2, stemplet 5 og en i sylinderens motsatte åpning innskytende matrise 6. Rommene 7 og 8 på vedkommende sider av stemplet 4 står ved ledninger 9 og 10 og ikke viste manøverventiler i forbindelse med en trykkme-diumkilde. I høytrykkssylinderen 2 er der anordnet en hylse 11 og tetninger 12, 13 som tetter mellom sylinderen 2 og stemplet 5 hhv. matrisestøtten 14 og 15. Stemplet 5 trekkes under en normal arbeidssyklus aldri ut av tetningen 12, hvilket i betydelig grad bidrar til øket brukstid for denne pakning som ved bevegelsen mellom stemplet og pakningen ved samtidig høyt trykk er særlig følsom for skader. I hylsen 11 er der aksialt bevegelig anordnet en emneholder 16 som er utstyrt med en utragende styrebom 18 som løper i en sliss 19 i hylsen 11. Bevegelsen begrenses av anslagsflater 20 og 21 ved slissens ender. Emneholderen inneholder også et fjærorgan 22 som trykker emnet 23 mot matrisen 12 før pressingens begynnelse.

Pressen ifølge fig. 1-8 har en matrisestøtte 15 som er utført i ett stykke med en trykkfordelingsplate 24 som over-fører trykkraften til pressestativets ene åk 25. Pressesylinderen kan forskyves så langt mot venstre at et emne 23 og en matrise 6 fra siden kan skyves inn mellom sylinderen 2 og matrise-støtten 15 ved hjelp av en manipulator 26, 27, således at emnet og matrisen kommer midt foran sylinderens 2 åpning. I det føl-gende vil en full arbeidssyklus bli beskrevet. Ved begynnelsen av en arbeidssyklus er høytrykkssylinderen blitt skjøvet mot venstre til den på fig. 1 viste stilling.

Ved hjelp av manipulatorene 26 og 27 anbringes et emne 23 og en matrise 15 midt foran sylinderens 2 åpning, hvoretter

emnet og matrisen forskyves mot matrisestøtten 15 og sylinderen forskyves mot høyre inn over emnet inntil emneholderen 16 kommer i kontakt med emnet 23. Emneholderen kan være utstyrt med frik-

sjonselementer, således at den løper tregt i sylinderen, hvorved der fåes en kraft som presser emnet 23 og matrisen mot støtten

15 under den siste del av sylinderens 2 forskyvning når manipulatorene 26 og 27 må fjernes for ikke å hindre sylinderens forskyvning helt inn over emnet og matrisen, således at trykkammeret 30 blir helt lukket, se fig. 2. I dette tidsrom kan olje sprøytes inn i spalten mellom emnet og åpningen i sylinderen 2, således at kammeret i hovedsaken fylles med trykkmedium. Ved den ytterligere forskyvning åv sylinderen 2 mot høyre minskes trykkmédiumrommet mellom emnet og sylinderen i trykkammeret 30> hvorved først luft drives ut ved den fortsatte stengning av trykkammeret, og når dette er helt stengt, befinner emneholde-s^n 16 seg i sin venstre grensestilling som er bestemt av an-slagsflaten 20 i hylsens 11 spor 19, i hvilket spor styreknas-ten 18 på emneholderen løper. Emnets lengde er avpasset således at fjærorganet 22 trykkes sammen under den siste del av sylinderens 2 forskyvning og der fåes en ønsket trykkraft mot emnet 23 og da&fc&e og matrisen presses med ønsket kraft mot matri-sestøtten 15. Trykkstemplet forskyves samtidig mot høyre, således at det ikke trekkes ut gjennom tetningen 12, se fig. 3. Som vist på fig. 4 og 13 føres et innsprøytingsrør 31 med en tetning 32 inn i den med matrisestøtten 15 forenede trykkfordelingsplate 24, og trykkmedium fra en ikke vist kilde med høyt trykk tilføares trykkammeret 30. Med høyt trykk menes et trykk på minst 25 bar, men som regelen er trykket betydelig høyere, fortrinnsvis mellom 100 og 500 bar. Eventuelt gjenværende luft i trykkammeret 30 trykkes sammen således at dens volum blir så ubetydelig at en viss mengde luft kan tolereres i trykkammeret, da den bare i ubetydelig grad påvirker trykkstemplets 5 beve-gelse ved hevningen av trykket til strengpressenivået. Ved til-førselen av trykkmediet løftes enten matrisen fra.støtten som vist på fig. 13 og trykkmediet passerer mellom matrisen og støt-ten samt gjennom åpninger 33 ut i trykkammeret, eller emnet 23

løftes fra matrisen 6 som vist på fig. 14. Ved fjernelse av innsprøytingsrøret 31 danner matrisen 6 og matriseholderen 15 henholdsvis emnet 5 og matrisen 6 ventilorganer i en ventil som hindrer at trykkmedium strømmer ut fra trykkammeret 30 som nå er fyllt med trykkmedium. Stillingen er vist på fig. 5. Trykkmedium tilføres nå rommet 7 i manøversylinderen 3, således at trykkstemplet 5 med stor kraft presses inn i sylinderen 2 og

frembringer det for stréngpressingen nødvendige trykk i kammeret 30. Fig. 6 viser stillingen midt under selve stréngpressingen. Ved den på fig. 7 viste stilling avbrytes stréngpressingen og sylinderen 2 og stemplet 4 med trykkstemplet 5 føres tilbake til den venstre grensestilling som vist på fig. 8, hvor-på matrisen 6 med emneresten 35 fjernes fra matrisestøtten 15

og en kappemaskin 33 skjærer presseproduktet 34 av mellom matrisen 6 og matrisestøtten, hvoretter en ny arbeidssyklus kan påbegynnes.

Fig. 9 - 12 og 14 viser en presse.ifølge oppfinnelsen, i hvilken emnet settes inn i sylinderen gjennom åpningen 40 i pressestativets ene åk 25; åpningen må da ha en sådan stør-relse at en ikke vist manipulator som rager inn i emnet 23, matrisen 6 og matrisestøtten kan skyves gjennom denne. Trykk-kraften mot matrisestøtten 14 overføres til åket 25 av en delt trykkfordelingsplate bestående av to like deler 41a og 41b som skyves fra hinannen som vist på figurene, således at emnet 23 kan passere mellom dem. Før borttrekkingen av innsetningsmani-pulatoren føres en rørformet stang 42 inn i matrisestøtten 14 for innsprøyting av trykkmedium i det nå lukkede trykkammer. Stangen er formet med en ansats 43, således at den kan holde matrisestøtten trykket inn i sylinderåpningen under sammenførin-gen av trykkfordelingsplatens 41 to halvdeler 41a, 41b. Deret-ter sprøytes trykkmedium inn i trykkammeret, se fig. 10 og 11. Etter stréngpressingen trekkes støttedelene 41a og 41b fra hinannen og matrisestøtten 14 og matrisen 6 med emneresten 32 trekkes ut gjennom åpningen 40 i pressestativets åk 25, se fig. 12. En kappemaskin 33 kutter deretter presseproduktet 34 av ved siden av matrisen 6, hvoretter emneresten fjernes fra matrisen 6 og denne kan anvendes påny. Avkappingen skjer ved denne presseutførelse helt utenfor selve pressen, hvilket nedsetter faren for at metallspon skal komme inn mellom pressens forskjel-lige deler og forårsake ulemper ved driften. Pressesyklusen er forøvrig lik den som tidligere er beskrevet, hvorfor noen ytterligere beskrivelse av sistnevnte pressevariant ikke skulle være nødvendig.

Claims (3)

1. Presse for hydrostatisk strengpressing inneholdende et pressestativ, et trykkammer som begrenses av en i pressestativet forskyvbart anbragt høytrykkssylinder, en ved høytrykks-sylinderens ene åpning anordnet matrise med en åpning for forming av et profil, et i sylinderens annen åpning innskytende stempel for frembringelse av et for strengpressing av et emne nødvendig trykk i et i trykkammeret innesluttet trykkmedium, organer for manøvrering av det trykkfrembringende stempel og høytrykkssylinderen, en mekanisme for innsetting av emnet og matrisen i høytrykksylinderen samt en emneholder for emnets fiksering mot matrisen før stangpressingen, karakterisert ved at pressen er forsynt med et organ (31, 42) for innsprøyting av trykkmedium i trykkammeret (30) gjennom utløps-åpningen (40) for presseproduktet for fylling og trykksetting av trykkammeret (30) før heving av trykket til stangpressenivå ved innskyving av trykkstemplet (5), og med en ventil som hindrer trykkmedium i å strømme ut av trykkammeret under bortførin-gen av innsprøytingsorganet.

2. Presse i henhold til krav 1, karakterisert ved at matrisen (6) danner ventilsete og emnets (23) forreste del danner en mot setet tettende ventildel.

3. Presse i henhold til krav 1, karakterisert ved at en matrisestøtte (14, 15) danner ventilsete og matrisen (6) danner den mot setet tettende ventildel.