DEVICE AND METHOD FOR THE EXTRUSION OF PROFILES OR THE LIKE FROM A BLOCK OR BILLET

Abstract: 1. A device for the extrusion of sections or the like from an ingot or billet (6) resting in a receiver-bore (5) in an ingot receiver (3), in particular from a light metal billet, by means of a moving press ram (8) through the profiling cross-section (35) of a die (33) connected after the ingot receiver on a die holder (30), where between the ingot receiver (3) and the die (33) a pre-container (20) having a compensation chamber (24) coaxial with the receiver-bore (5) in the ingot receiver is arranged, characterized in that the press ram endface (9) of the press ram (8) thrust into the ingot receiver (3) is arranged at the end of an extrusion process in the compensation chamber (24) and from the region of the press ram endface (9) at least one vent bore (19) extends, which passes through the press ram (8).

Description: Vorrichtung und Verfahren zum Strangpressen von Profilen od. dgl. aus einem Block oder Bolzen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Strangpressen von Profilen od. dgl. aus einem in einer Aufnehmerbohrung eines Blockaufnehmers lagernden Block oder Bolzen, insbe- sondere aus einem Leichtmetallbolzen, mittels eines bewegten Pressstempels durch den Formgebungsquerschnitt einer den Blockaufnehmer nachgeschalteten Matrize an einem Matrizenhalter. Ausserdem erfasst die Erfindung ein Verfahren zum Strangpressen dazu. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-OS 26 51 564 bekannt, in der beschrieben wird, wie der Bolzen mittels eines Ladeschlittens vor die Aufnehmerbohrung gesetzt und dann vom Pressstempel in diese eingeführt wird. Die Rückseite des Bolzens liegt an der Matrize. Als nachteilig bei den bekannten Strangpressen hat sich erwiesen, dass am Ende des Pressvorganges stets ein sog. Pressrest verbleibt, der scheibenartig von der Matrize abragt und nicht nur in aufwendiger Weise entfernt werden muss sondern auch eine Verminderung des Pressausbringens darstellt. Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass es möglich ist, das Strangpressen ohne Pressrest durchzuführen. Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass zwischen Blockaufnehmer und Matrize ein Vorrezipient mit zur Aufnehmerbohrung des Blockaufnehmers koaxialer Ausgleichskammer angeordnet ist. Diese Ausgleichskammer ist erfindungsgemäss etwa der Grösse eines üblichen Pressrestes angepasst und nimmt am Ende des Pressvorganges für einen Bolzen dessen Pressrest auf, bis der nächste Bolzen vorgesetzt ist und diesen -- zeitweise vorhandenen -- Pressrest mit durch den Formgebungsquerschnitt nimmt. Deshalb zeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren dadurch aus, dass der Pressrest in einer dem Blockaufnehmer nachgeschalteten Ausgleichskammer als Widerlager für einen nachfolgenden Block oder Bolzen erzeugt wird, wobei vor einem Pressvorgang der Pressreststirn das freie Ende des nachfolgenden Blockes anliegt. Während des Einschiebens des nachfolgenden Blockes wird die Aufnehmerbohrung des Blockaufnehmers entlüftet, um einen problemlosen Übergang zwischen den beiden genannten Bolzen zu ermöglichen. Um den Werkzeugwechsel zu erleichtern und -- ausschliesslich im Falle eine Legierungswechsels -- eine Pressrestscheibe nach wie vor entfernen zu können, ist der Vor .rezipient gegenüber sowohl dem Blockaufnehmer als auch der Matrize beweglich vorgesehen, bevorzugt axial anzuschliessen und radial herausziehbar. Um beim axialen Ansetzen des Vorrezipienten an den Blockaufnehmer einerseits bzw. die Matrize anderseits das Fluchten der Vorrezipientenachse mit der Pressenachse zu gewährleisten, sind am Vorrezipienten Zentrierorgane vorgesehen, die mit Gegenorganen im Blockaufnehmer oder der Matrize bzw. dem Matrizenhalter zusammenwirken. Dabei sollen axial abragende Zentrierrippen oder Zentrierbolzen als Zentrierorgane dienen, welche in eine Zentriernut des jeweils anzuschliessenden Maschinenteiles eingreifen. Von Bedeutung für die Durchführung des Verfahrens ist die Art der Entlüftung des Blockaufnehmers während des Einführens des nächsten Bolzens, der dank seines Eigengewichtes zumeist unten aufliegt und im Scheitel der Aufnehmerbohrung eine Art Luftkanal bildet, aus dem die Luft erfindungsgemäss über eine Entlüftungsbohrung im Pressstempel abgezogen wird. Aus der DE-OS 26 51 564 ist es bereits bekannt, eine Entlüftung der Aufnehmerkammer durch einen radialen Entlüftungskanal vorzunehmen und den Raum zwischen Bolzen und benachbarter Wandung über eine Absaugleitung radial zu evakuieren. Gegenüber diesem Vorschlag hat sich die erfindungsgemässe Lösung einer axialen Entlüftung als erheblich praktikabler erwiesen. Dank des erfindungsgemässen Vorschlages ist es nunmehr möglich, ein Auspressen des Bolzens ohne Verbleiben eines Pressrestes durchzuführen, und zwar dank der erfindungsgemässen Ausgleichs- und Entlüftungskammer, wobei erfindungsgemäss der Durchmesser des Vorrezipienten im Normalfall dem der Aufnehmerbohrung entsprechen wird. Die Kammertiefe ist der bisher üblichen PressresMicke von etwa 40 bis 50 mm angepasst. Der Vorrezipient schliesst an die Rückfront des Blockaufnehmers an, wodurch ein Entlüften der Aufnehmerbohrung beim Laden des nächsten Barrens möglich wird - falls erforderlich, kann im Rahmen der Erfindung ein Entlüftungshub erfolgen. Der Pressstempel ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einer an sich bekannten Pressscheibe ausgerüstet, welche bevorzugt eine konkave und gegenüber dem Presswerkstoff haftungsfreie Oberfläche besitzt; diese Form, die sich in der Pressreststirn des verbleibenden Presswerkstoffes widerspiegelt, erleichtert das Entweichen der Luft beim Anpressen bzw. beim Aufstauchen des neuen Bolzens. Um ein Haften des Aluminiumwerkstoffes -- oder eines entsprechenden Presswerkstoffes -- ohne die Verwendung eines Schmiermittels zu verhindern, muss die Oberfläche der Pressscheibe behandelt werden, was bevorzugt auf dem Wege des Nitrierens, Kühlens, Microsealing oder durch eine Keramikbeschichtung erfolgt. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren bzw. der Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung erfolgt eine Einsparung von Abfall durch Vermeidung eines Pressrestes beim Strangpressen und zudem eine Reduktion der Zykluszeit beim Strangpressen, um die sog. Scherzeit. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in: Fig. 1: den Längsschnitt durch eine teilweise wiederge gebene Strangpresse; Fig. 2: einen Teillängsschnitt durch eine andere Strang presse zu Beginn eines Pressvorganges; Fig. 3: eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der Strangpresse nach Fig. 2 am Ende des Pressvor ganges; Fig. 4, ein vergrössertes Detail aus Fig. 2,3 in Teilschnitt; 4a: in zwei verschiedenen Stellungen; Fig. 5: ein Detail der Fig. 2,3 in Schrägsicht; Fig. 6: ein der Fig. 4 entsprechendes Detail in anderer Aus führung. Bei einer in Fig. 1 dargestellten Strangpresse 1 ist in einem Abstand a von einem Plunger 2 ein Blockaufnehmer 3 mit eine Büchse 4 axial durchsetender Aufnehmerbohrung 5 für einen Block oder Bolzen 6 aus Aluminium zu erkennen, der von einem -- mit vorderer Pressscheibe 7 versehenen - Pressstempel 8 des Plungers 2 in Pressrichtung x durch die Aufnehmerkammer 5 gedrückt werden kann. An der plungerwärtigen Büchsenstirn 10 sind radial zur Pressenachse A bewegbare Schälsegmente 11 angeordnet, welche um den vorgesetzten Bolzen 6 zu einem Schälring geschlossen werden können, dessen Schneide 12 die verunreinigte Blockhaut unter Bildung eines Spannringe 13 abschält. In Pfeilrichtung x ist der Rückseite 15 der Büchse 4 ein Vorrezipient 20 -- im gewählten Ausführungsbeispiel -- aus Rezipientenring 21 und Vorbüchse 22 mit dieser angeformter Zentrierrippe 23 nachgeschaltet, die bei axialer Verschiebung (Pfeil y) des Vorrezipienten 20 in eine gleiche Zentriernut 16 des Blockaufnehmers Ygetuflrf oder aus ihr zeitweilig entfernt wird. Im Zentrum des Vorrezipienten 20 ist eine Kammer 24 zu erkennen, deren Weite i geringfügig grösser ist als der Durchmesser d der Aufnehmerbohrung 5und zwar in Anpassung an die Breite eines sonst beim Strangpressen entstehenden Pressrestes - gleiches gilt für die Länge e der sog. Ausgleichskammer 24. Dem Vorrezipienten 20 folgt in Pressrichtung x ein teilringförmiger Werkzeugträger 30, in dem -- von einer Anschlagrippe 31 und Stützgliedern 32 gehalten -- eine Matrize 33 mit Druckplatte 34 lagert. Der Formgebungsquerschnitt der Matrize 33 ist mit 35 bezeichnet. Vor dem eigentlichen Pressvorgang ruht beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2,3 in der Ausgleichskammer 24 des Vorrezipienten 20 ein Pressrest des voraufgehend verpressten Bolzens 6a; die Pressrestfront 40 lässt die Kontur der leicht konkaven Pressscheibenstirn 9 erkennen. Ein aus dem Bolzen 6a hergestelltes Profil 41 ragt in Pressrichtung x aus dem Formgebungsquerschnitt 35 der Matrize 33, durch die zentrischen Bohrungen 36, 37 von Druckplatte 34 und Stützglied 32 über das Pressenhaupt hinaus. Der Bolzen 6 wird von der Pressscheibe 7 angestaucht, wobei in der Aufnehmerbohrung 5 noch vorhandene Luft durch eine axiale Entlüftungsbohrung 19 des Pressstempels 8 entweicht (Fig. 4). Beim nachfolgenden Verpressen des Bolzens 6 bis zu der in Fig. 3 angedeuteten Endlage wird die Aufnehmerbohrung 5 vom Pressstempel 8 durchfahren, bis die Pressscheibenstirn 9 ein wenig in die Ausgleichskammer 24 des Vorrezipienten 20 einragt. Ein anschliessender Entlüftungshub des Vorrezipienten 20 -- oder auch des Blockaufnehmers 3 -- entlüftet die Ausgleichskammer 24, bis der neue Bolzen 6 eingeschoben ist. Die Pressscheibe 7 weist insbesOndere gemäss Fig. 4,5 eine konkave Pressscheibenstirn 9 auf, deren Zentrum von einem Stirnrlng 42 umgeben ist. Letzterer ist mit radialen Nuten 43 ausgestattet, dank deren der beschriebene Entlüftungsvorgang vereinfacht wird; zwischen Bolzen 6 und Wandung der Aufnahmebohrung 5 -- besonders in deren Scheitel 5s -- vorhandene Luft gelangt durch die Nut/en 43 in das Pressscheibenzentrum und von dort in die Entlüftungsbohrung 19. In Fig. 6 verlaufen Luftkanäle 44 vom Rand einer konvexen Pressscheibenstirn 9k zur axialen Entlüftungsbohrung 19. Diese zur Pressenachse A geneigten Luftkanäle 44 können d urch die Verwendung eines schwimmenden Pressscheibeneinsatzes ersetzt werden, der sich -- nach Entlastung -- vom Pressscheibengrund leicht abhebt und dann zwischen sich und dem Pressscheibenhalter die Luft zur Entlüftungsbohrung 19 lässt (s. bei 50 in Fig. 4). Sowohl die konkave Pressscheibenstirn 9 als auch die kon vexe Ausführung 9k ist durch einen Nitriervorgang, durch Microsealing od. dgl. so vorgerichtet, dass das zu verpressende Leichtmetall auf der Pressscheibe 7 nicht haftet.

Claims: P A T E N T A N 5 P R ü C H E 1. Vorrichtung zum Strangpressen von Profilen od. dgl. aus einem in einer Aufnehmerbohrung eines Blockauf nehmers lagernden Block oder Bolzen, insbesondere aus einem Leichtmetallbolzen, mittels eines bewegten Press stempels durch den Formgebungsquerschnitt einer dem Blockaufnehmer nachgeschalteten Matrize an einem Ma trizenhalter, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Blockaufnehmer (3) und Matrize (33) ein Vorrezipient (20)mit zur Aufnehmerbohrung (5) des Blockaufnehmers koaxialer Ausgleichskammer (24) ange ordnet ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrezipient (20) gegenüber sowohl dem Block aufnehmer (3) als auch der Matrize (33) und/oder axial und radial zur Pressenachse (A) bewegbar vorgesehen ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Vorrezipient (20) Zentrierorgane (23) aufweist die mit Gegenorganen (16) in Blockauf bzw. büchse (4), nehmer (3) oder Matrize (33) bzw. Matrizenhalter (30) zusammenwirken, beispielsweise eine axial abragende Zentrierrippe (23), welche in eine Zentriernut (16) als Gegenorgan einführbar ist. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass Weite (i) und/oder Tiefe (e) der Ausgleichskammer (24) dem entsprechenden Mass eines Pressrestes des Bolzens (6 au nach dessen Verpressen angepasst ist/sind. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass der Vorrezipient (20) mit einer Entlüftungseinrichtung für die Ausgleichs kammer (24) versehen ist. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ge kennzeichnet durch eine Länge des Pressstempels (8), dank deren die Pressstempelstirn (9) des in den Blockaufnehmer (3) eingeschobenen Pressstempels am Ende eines Pressvorganges in der Ausgleichskammer (24) angeordnet ist, wobei bevorzugt vom Bereich der Pressstempelstirn (9) wenigstens eine Entlüftungsboh rung (19) ausgeht, die gegebenenfalls den Pressstem pel (8) durchsetzt. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass die Pressstempelstirn (9 9k) entweder wenig stens eine zu einer zentrischen Kaverne verlaufende Randnut (43) aufweist oder mit der Entlüftungsbohrung (19) verbundene, vom Stirnrand ausgehende Bohrungen (44), wobei gegebenenfalls bei einer die Pressstempel stirn aufweisenden Pressscheibe (7) die Entlüftungs bohrung (19) in diese Pressscheibe (7) mündet, die mit den Randnuten (43) oder den Randbohrungen (44) aus gestattet ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Pressstempelstirn (9 9k) gegen über dem Presswerkstoff haftarm gestaltet ist, wo bei die Pressstempelstirn (9, 9k) bevorzugt durch Nitrieren und/oder Kühlen und/oder eine Keramik schicht und/oder eine auf dem Wege des Microsealing erhaltene Schicht gegenüber dem Presswerkstoff haft arm gehalten ist. 9 Verfahren zum Strangpressen von Profilen od. dgl. aus einem in einer Aufnehmerbohrung eines Blockauf nehmers lagernden Block oder Bolzen, insbesondere aus einem Leichtmetallbolzen, mittels eines bewegten Pressstempels durch den Formgebungsquerschnitt einer dem Blockaufnehmer nachgeschalteten Matrize, unter Erzeugung eines Pressrestes vor dem Formgebungsquer schnitt, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressrest in einer dem Blockaufnehmer nachgeschalteten Ausgleichs kammer als Widerlager für einen nachfolgenden Block oder Bolzen erzeugt wird, wobei vor einem Pressvor gang der Pressreststirn das freie Ende des nachfolgen den Blockes anliegt. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einschiebens des nachfolgenden Blockes die Aufnehmerbohrung des Blockaufnehmers entlüftet wird, gegebenenfalls die Entlüftung der Aufnehmer bohrung des Blockaufnehmers radial durch den Press stempel oder über den Vorrezipienten erfolgt.

Inventors: AMES, ADOLF, HODEL, ULF, WAGNER, ALFRED
Applicants: SCHWEIZERISCHE ALUMINIUM AG
Application year: 1983
Main classification: B21C27
IPC codes: B21C35, B21C27, B21C23, B21C26