STRANGPRESSE ZUM KONTINUIERLICHEN PRESSEN VON METALL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Strangpresse zum kontinuierlichen Pressen von Metall.

[0002] Hierbei offenbart die DE 16 02 269 eine kontinuierlich arbeitende, stehende Strangpresse 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 Strangaustrittsgeschwindigkeit gewährleisten zu können.

[0003] Um den Fließwiderstand zu vermindern, schlägt demgegenüber die DE 27 09 890 C2, welche die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, 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.

[0004] 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.

[0005] Als Lösung wird eine kontinuierlich arbeitende Strangpresse gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] Letzteres gilt insbesondere dann, wenn ein Ventilkörper 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.

[0011]  Besonders vorteilhaft ist es, wenn 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] Es versteht sich, dass auch ein Hohlstempel als Gegenpressplunger unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung vorteilhaft für eine Strangpresse ist.

[0015] Besonders vorteilhaft ist es, wenn 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 Hauptzylinder, wodurch das Bewegungsprofil 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.

[0016] In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Matrize einer Strangpresse ihrerseits zusätzlich einen Speicherstempel antreiben. Dieser Speicherstempel, welcher bei dieser Ausgestaltung das kontinuierliche Pressen unter Volumenverkleinerung des Speicherraumes gewährleistet, ist 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.

[0017] 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 doppelwirkenden 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.

[0018]  Besonders vorteilhaft ist es, wenn 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] 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 auch der Verschmutzungsgrad des Pressgutes minimiert werden, insbesondere durch etwaige Reste an der Oberfläche der der Strangpresse zugeführten Blöcke, verbleibende Luftreste zwischen den der Strangpresse zugeführten Blöcken und dem Aufnehmer und/oder wenn die der Strangpresse zugeführten Blöcke Einschlüsse, beispielsweise Lufteinschlüsse, aufweisen.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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 zeitaufwändige 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 metallisches Pressgut durch eine Matrize gepresst wird, wobei die Matrize in einer Werkzeugkassette angeordnet ist, die ihrerseits mit einem Werkzeugwechsler zusammenarbeitet, entsprechend vorteilhaft ist.

[0026] 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.

[0027] Darüber hinaus kann der Kassettenhalter einen, vorzugsweise horizontal verlagerbaren, Schlitten aufweisen, so dass eine sichere Führung der entsprechenden Baugruppen des Kassettenhalters gewährleistet ist.

[0028] 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.

[0029] Bei einem Verfahren zum kontinuierlichen Pressen wird 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.

[0030] 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.

[0031] 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.

[0032] Ebenso ist es von Vorteil, wenn das Pressgut mit konstanter Geschwindigkeit nicht nur durch die Matrize sondern auch durch den Speicherstempel geführt wird.

[0033] 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.

[0034] Es ist deshalb besonders vorteilhaft, wenn das Pressgut mit konstanter Temperatur durch eine Matrize geführt wird.

[0035] 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.

[0036] 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.

[0037] 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.

[0038] 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 11 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 weitere 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.

[0039] 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.

[0040] 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 Rückholzylinder 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.

[0041] 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.

[0042] 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.

[0043] 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 den Volumenstrom einer Matrize 23 ergibt.

[0044] Während auf der pressstempelseitigen Hälfte der Strangpresse 1 lediglich der Hauptpressstempel 14 mit dem Hauptpressplunger 12 sowie dem Hauptzylinder 11 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 11 aufgebracht werden.

[0045] 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.

[0046] 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.

[0047] 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 11 und des Gegenzylinders 32 diese mit geringem Mehraufwand auch für die Schlittenzylinder 46 genutzt werden können.

[0048] Bei vorliegender Strangpresse 1 sind der Hauptzylinder 11, 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.

[0049] 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 1, genügend Freiraum zum Wechseln sowohl einer Kassette 43 als auch einer Matrize 23 vorhanden ist.

[0050] 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 andere 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.

[0051] 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.

[0052] 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.

[0053] Die Gesamtanordnung 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.

[0054] 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.

Bezugszeichenliste:

[0055] 

1

Strangpresse

2

Pressrahmen

3

Gebäudefestes Lager

4

Schwimmlager

11

Hauptzylinder

12

Hauptpressplunger

13

Vor- und Rückholzylinder

14

Hauptpressstempel

15

Aufnehmer

16

Ventil

21

Speicherwerkzeug

22

Speicherstempel

23

Matrize

24

Speicherraum

31

Abstandhalter

32

Gegenzylinder

33

Gegenpressplunger

34

Auslauf

41

Werkzeughalter

42

Werkzeugwechsler

43

Kassette

44

Kassettenhalter

45

Schlitten

46

Schlittenzylinder

47

Zusatzzylinder

48

Zusatzkolben

49

Traverse

Ansprüche

1. Kontinuierlich arbeitende Strangpresse (1) mit einem mit einem Aufnehmer (15) wirksamen Hauptpressplunger (12), mit einem Gegenpressplunger (33) und mit einem Speicherraum (24) 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, wobei die Bewegung von Hauptpressplunger und Gegenpressplunger sowie die Summe der Bewegungskomponenten des Pressguts insgesamt geradlinig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung des Speicherraumes mit dem Aufnehmer über das Pressgut betätigt absperrbar ist und/oder dass zum Absperren der Wirkverbindung des Speicherraumes mit dem Aufnehmer ein Ventil (16) mit einem in einem Ventilkanal angeordneten Ventilkörper vorgesehen ist, welcher durch einen Druck des metallischen Pressguts gegen einen Ventilsitz gepresst wird.

2. Strangpresse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16) einen Ventiltrieb für den Ventilkörper aufweist.

3. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenpressplunger (33) ein Hohlstempel ist und in einem Ringzylinder angeordnet ist.

4. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenpressplunger (33) eine Matrize (23), durch welche das Pressgut gepresst wird, antreibt, wobei die Matrize ihrerseits einen Speicherstempel (22) antreibt, der als Hohlstempel ausgebildet ist, und wobei der Speicherstempel vorzugsweise über wenigstens einen Zusatzstempel (47) entgegen der Wirkung des Gegenpressplungers angetrieben ist.

5. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Hauptpressplunger (12) als auch der Gegenpressplunger (33) an einem gemeinsamen Pressrahmen (2) angeordnet sind, wobei der Pressrahmen zwischen dem Hauptpressplunger und dem Gegenpressplunger ein gebäudefestes Lager (3) aufweist.

6. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenpressplunger (33), der Hauptpressplunger (12) und/oder ein von dem Hauptpressplunger angetriebener Hauptpresstempel (14) bzw. ein von dem Gegenpressplunger angetriebener Gegen- oder Speicherstempel (22) koaxial zueinander angeordnet sind.

7. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Evakuieren des Aufnehmers.

8. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gegenpressplunger (33) oder in einem zwischen dem Gegenpressplunger und einem Matrizenhalter vorgesehenen Abstandhalter (31) Mittel zur Geschwindigkeitsmessung und/oder Mittel zur Temperaturmessung des gepressten Pressgutes angeordnet sind.

9. Strangpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Strangpresse metallisches Pressgut durch eine Matrize (23) gepresst wird, wobei die Matrize in einer Werkzeugkassette (43) angeordnet ist, die ihrerseits mit einem Werkzeugwechsler (42) zusammenarbeitet, wobei der Werkzeugwechsler einen Kassettenhalter (44) aufweist, der beidseits der Strangpresse eine Entlade- und Beladeposition aufweist, wobei der Kassettenhalter vorzugsweise 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.

10. Strangpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kassettenhalter (44) einen Schlitten (45) aufweist.

Claims

1. A continuously operating extrusion press (1) with a main press plunger (12) operating with a pick-up (15), with a counter press plunger (33) and with a storage room (24) for metal pressed materials, which is on the one hand closable with the pick-up and on the other hand is operatively connected with the counter press plunger, wherein both the main press plunger and the counter press plunger and the pressed pressing material are moved horizontally, wherein the movement of the main press plunger and the counter press plunger as well as the sum of the movement components of the pressing material is in straight line overall, characterised in that the operative connection of the storage room with the pick-up can be shut-off via the pressing material and/or in that to shut off the operative connection of the storage room with the pick-up a valve (16) with a valve body arranged in a vertical channel is provided which by way of a pressure of the metal pressing material is pressed against a valve seat.

2. The extrusion press according to claim 1, characterised in that the valve (16) has a valve train for the valve body.

3. The extrusion press according to any one of the preceding claims, characterised in that the counter press plunger (33) is a hollow stamp and is arranged in an annular cylinder.

4. The extrusion press according to any one of the preceding claims, characterised in that the counter press plunger (33) actuates a matrix (23), through which the pressing material is pressed, wherein the matrix in turn actuates a storage stamp (22), which is designed as a hollow stamp, and wherein the storage stamp is preferably actuated by way of at least one additional stamp (47) contrary to the effect of the counter press plunger.

5. The extrusion press according to any one of the preceding claims, characterised in that both the main press plunger (12) and also the counter press plunger (33) are arranged on a joint press frame (2), wherein between the main press plunger and the counter press plunger the press frame has a bearing (3) fixed to the housing.

6. The extrusion press according to any one of the preceding claims, characterised in that the counter press plunger (33), the main press plunger (12) and/or a main press stamp (14) actuated by the main press plunger and/or a counter or storage stamp (22) actuated by the counter press plunger are arranged coaxially with regard to each other.

7. The extrusion press according to any one of the preceding claims, characterised by means for evacuating the pick-up.

8. The extrusion press according to any one of the preceding claims, characterised in that in the counter press plunger (33) or in a spacer (31) provided between the counter press plunger and a matrix holder, means for measuring the speed and/or means for measuring the temperature of the pressed pressing material are arranged.

9. The extrusion press according to any one of the above claims, characterised in that in the extrusion press metal pressing material is pressed through a matrix (23) wherein the matrix is arranged in a tool cassette (43) which in turn operates together with a tool changer (42), wherein the tool changer has a cassette holder (44) which on both sides of the extrusion press has an unloading and a loading position, wherein the cassette holder is preferably designed as a pusher with at least two holders for one cassette each, wherein the distance between the two holders is selected so that one of the two holders is located in an unloading and loading position when the other of the two holders is in an operating position.

10. The extrusion press according to claim 9, characterised in that the cassette holder (44) comprises a sled (45).

Revendications

1. Extrudeuse (1) à fonctionnement continu, pourvue d'un piston principal de pressage (12) efficace avec un collecteur (15), d'un contre-piston de pressage (33) et d'un espace accumulateur (24) d'un produit de pressage métallique, qui d'une part est en liaison active obturable avec le collecteur et d'autre part en liaison active avec le contre-piston de pressage, aussi bien le piston principal de pressage, qu'également le contre-piston de pressage et le produit de pressage pressé étant déplacés à l'horizontale, le déplacement du piston principal de pressage et du contre-piston de pressage, ainsi que la somme des composantes de déplacement du produit de pressage étant globalement rectilignes, caractérisée en ce que la liaison active de l'espace accumulateur avec le collecteur, actionnée par le produit de pressage est obturable et/ou en ce que pour obturer la liaison active de l'espace accumulateur, il est prévu une soupape (16), avec un corps de soupape placé dans un canal de soupape, lequel par une pression du produit de pressage métallique est pressé contre un siège de soupape.

2. Extrudeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la soupape (16) comporte une commande de soupape pour le corps de soupape.

3. Extrudeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contre-piston de pressage (33) est un poinçon creux et est placé dans un cylindre annulaire.

4. Extrudeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contre-piston de pressage (33) entraîne une matrice (23) par laquelle le produit de pressage est pressé, pour sa part, la matrice entraînant un poinçon d'accumulateur (22) qui est conçu sous la forme d'un poinçon creux et le poinçon d'accumulateur étant entraîné de préférence par au moins un poinçon additionnel (47) à l'encontre de l'action du contre-piston de pressage.

5. Extrudeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'aussi bien le piston principal de pressage (12) qu'également le contre-piston de pressage (33) sont placés sur un cadre de presse (2) commun, entre le piston principal de pressage et le contre-piston de pressage, le cadre de presse comportant un palier (3) stationnaire sur le bâtiment.

6. Extrudeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contre-piston de pressage (33), le piston principal de pressage (12) et un poinçon de pressage principal (14) entraîné par le piston principal de pressage ou un contre-poinçon ou poinçon d'accumulateur (22) entraîné par le contre-piston de pressage sont placés de manière coaxiale l'un par rapport à l'autre.

7. Extrudeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par des moyens d'évacuation du collecteur.

8. Extrudeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans le contre-piston de pressage (33) ou dans un espaceur (31) prévu entre le contre-piston de pressage et un porte-matrice sont placés des moyens de mesure de la vitesse et/ou des moyens de mesure de la température du produit de pressage pressé.

9. Extrudeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sur l'extrudeuse, du produit de pressage métallique est pressé à travers une matrice (23), la matrice étant placée dans une cassette d'outils (43), qui pour sa part coopère avec un changeur d'outil (42), le changeur d'outil comportant un porte-cassette (44), qui de part et d'autre de l'extrudeuse dispose d'une position de déchargement et d'une position de chargement, le porte-cassette étant conçu de préférence sous la forme d'un poussoir comportant au moins deux attaches pour chaque fois une cassette, l'écart entre les deux attaches étant sélectionné de telle sorte que l'une des deux attaches se trouve dans une position de déchargement et de chargement, lorsque l'autre des deux attaches se trouve dans une position de travail.

10. Extrudeuse selon la revendication 9, caractérisé en ce que le porte-cassette (44) comporte un chariot (45).

Zeichnung