CH621948A5

CH621948A5 -

Info

Publication number: CH621948A5
Application number: CH856877A
Authority: CH
Inventors: Chem Rudolf Dr Akeret
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1977-07-12
Filing date: 1977-07-12
Publication date: 1981-03-13
Also published as: JPS5418457A; GB2001887B; FR2397240A1; DE2734642A1; JPS6216726B2; IT7825409A0; IT1096945B; GB2001887A; US4208897A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum absatzweisen indirekten Strangpressen von nicht biegsamen Metallsträngen, insbesondere Gusssträngen, beliebiger Länge zu Profilen mit Hilfe eines Aufnehmers und eines Presswerkzeuges.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Profilen aus Strängen, die wesentlich länger sind als der Aufnehmer, betrifft das kontinuierliche Einstossen des Stranges in ein den Aufnehmer abschliessendes formgebendes Werkzeug. Die Kraft für die Umformung durch Pressen und für die Uberwindung der Reibung im Aufnehmer muss durch eine Vorschubeinrichtung erzeugt und von dem noch ausserhalb des ungeteilten Aufnehmers befindlichen, seitlich nicht abgestützten Teil des Stranges übertragen werden, was den Nachteil hat, dass das Verpressungsverhältnis nach oben begrenzt wird. Das Verpressungsverhältnis lässt sich erhöhen, wenn das unmittelbar vor der Matrize liegende Material im zylindrischen Aufnehmer erwärmt wird. Diese Erwärmung setzt jedoch der Auspressgeschwindigkeit eine obere Grenze, da diese abhängig ist von der Wärmeleitung in der Aufnehmerwand und im Pressmaterial.

Eine andere bekannte Methode, längliches Ausgangsmaterial in absatzweisem Durchlauf durch einen zylindrischen Aufnehmer zu pressen, fällt in den Bereich des hydrostatischen Strangpressens. Hierbei wird ein zylindrischer Aufnehmer von einem formgebenden Werkzeug verschlossen, in den Aufnehmer eine Druckflüssigkeit eingeführt, die das Ausgangsmaterial allseitig umgibt und selbiges unter allseitigem Druck auspresst. Dieses Verfahren ist mit vielen Nachteilen verbunden, wie die Begrenzung der Arbeitstemperatur nach oben wegen der Gefahr der Zersetzung der Druckflüssigkeit, was schlussendlich auf eine Erhöhung der Presskraft bei gleichem Verpressungsverhältnis hinausläuft; ferner die zusätzliche Speicherung elastischer Energie in der kompressiblen Druckflüssigkeit und die daraus sich ergebende Neigung zum ruckweisen Austreten des Stranges, die Notwendigkeit von Dichtungen gegen eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit, die Vergrösse-rung des Aufnehmerdurchmessers zur Unterbringung der Druckflüssigkeit, die Notwendigkeit, Pressgut mit besonders sauber hergerichteter Oberfläche verwenden zu müssen.

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Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, angesichts der oben erwähnten Nachteile, eine Lösung zu finden, in welcher nur der von den Segmenten eines Aufnehmers eingeklemmte Teil des Stranges zur Übertragung der Presskraft hinzugezogen wird, wobei nur indirekt stranggepresst werden kann.

Die Vorteile des indirekten Strangpressens bei Verwendung abgelängter Barren sind bekannt. Zu diesen Vorteilen addieren sich Vorteile, die sich bei Verwendung praktisch unendlich langer Pressbarren ergeben: Es entfallen das Abtrennen und entfernen des Pressrestes nach jedem Pressgang, beim Pressen mit Schale muss dieselbe nicht in einem separaten Arbeitsgang entfernt werden, sondern das Verfahren kann so gestaltet werden, dass das Entfernen der Schale aus dem Aufnehmer mit der ohnehin notwendigen Vorschubbewegung besagten Stranges verbunden wird. Durch die genannten Massnahmen werden die Nebenzeiten und der Anteil der Abfälle erheblich vermindert. Zudem lassen sich Erzeugnisse ohne Pressschweissungen oder andere Fügoperationen in Stückgewichten herstellen, welche nahezu das Gewicht des Stranges erreichen, was beispielsweise bei der Drahtherstellung von Vorteil ist.

Dank dieser Vorteile ist dieses Verfahren geeignet, Presserzeugnisse von gleichmässigem Gefüge und mit guter sauberer Oberfläche so herzustellen, dass hohe Pressgeschwindigkeiten und kurze Nebenzeiten, insgesamt also hohe Durchsatzleistungen der Presse, erreicht werden.

Die folgenden schematischen Zeichnungen sollen das er-findungsgemässe Verfahren und die Einrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens notwendig sind, verdeutlichen. In den Zeichnungen sind die Bewegungsrichtungen durch Pfeile gekennzeichnet.

Fig. 1 Prinzip des Verfahrens,

Fig. 2 Anlage mit eindringendem Presswerkzeug und axial unverrückbarem Aufnehmer,

Fig. 3 Anlage mit axial unverrückbarem Presswerkzeug und über diesem verschiebbarem Aufnehmer,

Fig. 4 geöffneter Aufnehmer von Fig. 2 mit Einklemmvor-richtung,

Fig. 5 geschlossener Aufnehmer von Fig. 2,

Fig. 6 Schnitt von Fig. 5 durch B-B,

Fig. 7 geöffneter Aufnehmer von Fig. 3, Fig. 8 geschlossener Aufnehmer von Fig. 3,

Fig. 9 Schnitt von Fig. 8 durch C-C,

Fig. 10 Pressen mit Abscherung der Strangaussenhaut. Das erfindungsgemässe Verfahren (Fig. 1) betrifft das absatzweise Auspressen der Länge La eines nichtbiegbaren Stranges 1 beliebiger Länge, vorzugsweise Gussstranges, im geradlinigen Durchlauf durch einen Aufnehmer 2 der in Richtung der Aufnehmerachse A längsgeteilte Segmente 3 hat, welche durch geeignete Mittel radial geöffnet und geschlossen werden können, bei deren Öffnung der Strang 1 in den Aufnehmer 2 von der matrizenfernen Seite in axialer Richtung eingeschoben wird, und der Aufnehmer 2 in seiner ganzen Länge L vom jeweils vorderen Teil des Stranges 1 gefüllt wird.

Durch die Schliessung der Segmente 3 wird besagter jeweils vorderer Teil des Stranges der Länge Le eingeklemmt und durch Reibung zwischen dem Strang 1 und den Segmenten 3 eine Axialkraft übertragen, welche mindestens gleich ist wie die Presskraft, welche beim Eindrücken eines Hohlstempels 5 mit an diesem angebrachter Matrize 6 in den vorderen Teil des Aufnehmers 2 entsteht.

Dieses Eindrücken der an einem Hohlstempel 5 angebrachten Matrize 6 geschieht durch eine Relativbewegung in Axialrichtung von Matrize 6 und Aufnehmer 2 und hat zur Folge, dass wenigstens ein Profil 7 ausgepresst wird.

Anschliessend an das Auspressen der Profile 7 werden die Segmente 3 des Aufnehmers 2 wieder geöffnet, und eine Relativbewegung zwischen Matrize 6 und dem Aufnehmer 2 führt wieder zur Ausgangsposition von Aufnehmer und Presswerkzeug zurück, während gleichzeitig der Strang 1 durch die Fördereinrichtung 4 um die Strecke La weiter in den Aufnehmer 2 eingeführt wird. Somit ist der Aufnehmer 2 wieder gefüllt, und nach Schliessung der Segmente 3 kann ein neuer Pressvorgang beginnen.

Bei einer bevorzugten Ausführung (Fig. 2) ist die oben genannte Relativbewegung zwischen Matrize 6 und Aufnehmer 2 gekennzeichnet durch einen in Axialrichtung unverrückbaren Aufnehmer 2 und eine bewegliche Matrize 6. Hierbei wird der Aufnehmer vom ortsfesten Rahmen 8 gehalten.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführung (Fig. 3) ist die Relativbewegung zwischen Aufnehmer 2 und Matrize 6 gekennzeichnet durch eine in Axialrichtung unverrückbare Matrize 6 ynd einen in Axialrichtung beweglichen Aufnehmer 2. Hierbei ist der Hohlstempel 5, welcher die Matrize 6 trägt, unverrückbar fest im ortsfesten Rahmen 10 gelagert.

Die Stränge 1 können in separaten Öfen in ganzen Längen vor Einführung in den Aufnehmer 2 auf Presstemperatur erhitzt werden. Die separate Glühung der Stränge, insbesondere Gussstränge aus schwerpressbaren Aluminiumlegierungen, hat den Vorteil, dass mit dieser zugleich eine Homogenisierungs-glühung verbunden werden kann. Eine Homogenisierungsglü-hung wirkt sich vorteilhaft auf die Pressbarkeit aus sowie auf das Gefüge und die Oberflächengüte des gepressten Produktes.

In der Ausführung gemäss Fig. 2 wird Strang 1 lediglich kurz vor Eintritt in den Aufnehmer 2 auf einer kurzen Länge, welche etwa der ausgepressten Länge La entspricht, durch eine an sich bekannte Anlage 11 erhitzt. Diese Art der Erwärmung auf Presstemperatur ist mit dem Vorteil verbunden, dass die an sich bekannten Förderrollen 12, die keinen Schub ausüben, keiner Wärmebelastung ausgesetzt sind und die Temperatur optimal gesteuert werden kann.

Auch bei diesem Beispiel können homogenisierte und nachträglich verschieden schnell abgekühlte Stränge eingesetzt werden.

Es ist die Möglichkeit vorgesehen, mehrere Stränge hinter-einanderzuschalten.

Aus Sicherheitsgründen kann eine zeitliche Verzögerung der vorgenannten Bewegungsabläufe vorgesehen sein, derart, dass das Füllen des Aufnehmers 2 mit dem Pressgut erst dann erfolgen kann, wenn die Segmente 3 des Aufnehmers 2 geöffnet sind und die Matrize 6 erst bei geschlossenen Segmenten in den Aufnehmer und den Strang 1 eindringen kann.

Die Schubkraft der Fördereinrichtung 4 ist im Vergleich zur Presskraft gering. Die Schubkraft kann daher, wenigstens teilweise, immer wirksam bleiben, was besonders vorteilhaft ist bei raschem Durchlauf des Stranges 1 durch den Aufnehmer 2.

Der Aussendurchmesser des Werkzeuges kann kleiner sein als der Innendurchmesser des geschlossenen Aufnehmers, so dass das Werkzeug während seines Eindringens in den Aufnehmer und den Strang vom letzteren die Aussenhaut 13 abschert, wodurch die gepressten Profile eine besonders saubere Oberfläche erhalten.

Damit sich die rohrförmige Aussenhaut 13 beim Öffnen der vornehmlich reibungsfördernd vorgestalteten Innenflächen der Segmente leicht löst, kann die Oberfläche des Stranges mit einer Schlichte versehen sein.

Die Aussenhaut kann anschliessend durch das Vorschieben des Stranges von diesem mitgenommen und ausserhalb des Aufnehmers entfernt werden.

Besonders vorteilhaft erweist sich, dass die abgescherte rohrförmige Aussenhaut 13 jeweils beim nachfolgenden Ein5

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dringen der Matrize in den Aufnehmer durch am Fuss 14 des Hohlstempels 5 befindliche Messer 15 in mindestens drei Teile gespalten werden kann, welche nach Beendigung von mindestens zwei Pressvorgängen leicht entfernt werden können.

Die auf einmal ausgepresste Länge des Stranges und damit die Länge des Profils sollte mit einfachen Mitteln veränderlichen Anforderungen anpassbar sein. Das Verfahren eignet sich sowohl für das Auspressen langer Stränge, welche als Ausgangsmaterial für nachfolgende Ziehoperationen dienen können und grosse Bundgewichte erfordern, als auch für Profile, die üblicherweise in versandfertige Längen von 5-7 m gesägt werden müssen.

Aus den Bedingungen, dass oben erwähnt Reibungskraft grösser sein muss als die Presskraft und der radial auf die Strangoberfläche einwirkenden, von den Segmenten übertragenen, besagte Reibung erzeugenden Klemmkraft eine obere Grenze gesetzt ist, kann gezeigt werden, dass das Verhältnis der Länge Le des nichtausgepressten Teils des Stranges 1 zu Innendurchmesser do des geschlossenen Aufnehmers etwa gleich fünf sein muss und bevorzugtermassen die ausgepresste Länge La des Stranges gleich dem Durchmesser Do des Stranges gewählt wird.

Vornehmlich werden Stränge von 50—200 mm Durchmesser stranggepresst.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführung ist ein Horizontalschnitt durch die Hauptachse A der Anlage. Ein durch Druckglieder 16 abgetriebenes Querhaupt 9, welches auf einer Gleitbahn 17 geführt wird und einen Hohlstempel 5 mit daran befestigter Matrize 6 trägt, bewegt sich in der gezeichneten Phase auf einen axial unverrückbaren geschlossenen Aufnehmer 2 zu, wobei die Matrize 6 schon ein Stück weit in den Strang 1 eingedrungen ist. Die durch diesen Vorgang ausgepressten Profile 7 durchlaufen eine Bohrung 18 des Pressstempels 5 sowie eine Bohrung 19 des Querhauptes 9 und verlassen die Anlage auf einen Auslauftisch 20, welcher durch eine Auslassöffnung 21 im Rahmen 8 geführt ist.

In der Ausführung gemäss Fig. 2 besteht der Aufnehmer 2 aus zwei Segmenten 3, 3', welche verschleissfeste und rei-bungsfördernd vorgestaltete Schalen 22, 22' besitzen und den Strang 1 mit ihrer Innenoberfläche 23 einklemmen. Das untere Segement 3' ist unverrückbar fest mit einer Wanne 24 verbunden, die ihrerseits am ortsfesten Rahmen 8 festliegt. Desgleichen liegen die Gleitbahnen 17 zur Führung des Querhauptes 9 am ortsfesten Rahmen unverrückbar fest. Das obere Segment 3 ist in vertikaler Richtung bewegbar dank eines Stangengetriebes mit mindestens drei Armen 25, 26, 27, die an mindestens drei Gelenkwellen 28, 29, 30 angelenkt sind, wobei der Antrieb durch nichtgezeigte Druckglieder erfolgen kann. In der Klemmphase bilden die Gelenke 28, 29 und 30 einen Kniehebelverschluss (Fig. 5). Die Gelenkwelle 28 ist fest mit dem unteren Segment 3' verbunden, die Gelenkwelle 29 ist fest mit dem oberen Segment 3 verbunden, während die Gelenkwelle 30 die Arme 25, 26 und 27 mit einander verbindet.

Zur zusätzlichen Führung bei der vertikalen Auf- und Ab-bewegung des oberen Segementes 3 dienen vier Führungszapfen 31, welche in Bohrungen 32 des oberen Segmentes gleiten und die, als Stiftschrauben ausgebildet, in Gewindebohrungen 33 des unteren Segmentes 3' eingreifen.

Sobald die Segmente gemäss Fig. 4 geöffnet sind, wird der Strang 1 durch die Einlauföffnung 34 im Rahmen 8 von einer Fördereinrichtung 4, welche zwei Greiferbacken 35 enthält, von diesen um die vorher ausgepresste Länge des Stranges La nach vorne geschoben, so dass der Aufnehmer 2 wieder gefüllt ist. Etwa gleichzeitig wird das Querhaupt 9 durch die Druckglieder 16 in Ausgangsposition gebracht. Die zum Strang und zur Hauptachse A symmetrisch angeordneten Greiferbacken werden durch das nichtgezeigte Antriebsaggregat der Fördereinrichtung auf die Oberfläche 36 vom Strang 1 zubewegt, bis dieser fest eingeklemmt ist, daran anschliessend erfolgen Füllbewegung, Lösen der Greiferbacken von der Oberfläche des Stranges und deren Zurückfahren in die Ausgangsposition, welche Bewegungen durch Pfeile angedeutet sind. Um ein Verkanten des einlaufenden Stranges zu vermeiden, sind in Abständen Führungsrollen 12 vorgesehen, welche so profiliert sind, dass sie einen Teil der oberen Hälfte des Stranges umfangen und Führungsrollen 12', welche einen Teil der unteren Oberfläche des Stranges umfangen.

Das Verfahren ist jedoch nicht beschränkt auf die oben beschriebene Ausführung. Das bewegliche Segment 3 kann auch mit herkömmlichen Druckelementen (hydraulischen Druckgliedern, Spindeln) mit oder ohne Kniehebelverschluss versehen sein. Ausserdem können beide Segmente 3 und 3' beweglich angeordnet sein, zumal das zum Vorschub notwendige Abheben der Segmente 3, 3' von der Strangoberfläche 36 nur wenige Millimeter betragen muss.

Auch kann ein Aufnehmer gemäss Fig. 4-6 beweglich angeordnet sein, ebenso kann bei einem Aufnehmer nach Fig. 7—9 der Aufnehmermantel fest mit dem Maschinenrahmen verbunden sein; die in diesen Fällen sich ergebenden Änderungen in der Anordnung der Haupt- und Hilfsdruckglieder sind naheliegend.

Die Anlage gemäss Fig. 3 kennzeichnet ein zylindrischer Aufnehmer 2 mit einem Mantel 37, der eine konische Bohrung aufweist, in welcher drei Segmente 38, 38', 38" gleiten können und im geschlossenen Zustand (Fig. 8, 9) den Strang 1 einkeilen. Besagter Strang tritt über Führungsrollen (nicht gezeigt) durch eine Einlassöffnung 39 im ortsfesten Rahmen 10 in den geöffneten Aufnehmer (Fig. 7) ein, und nach Schliessung der Segmente erfolgt das Auspressen des Strangteils La zu einem oder mehreren Profilen 7, indem der Aufnehmer 2 zusammen mit dem eingeklemmten Strang 1 über eine Matrize 6 gedrückt wird, welche an einem Hohlstempel 5 befestigt ist, welcher seinerseits mit dem ortsfesten Rahmen unverrückbar fest verbunden ist. Der Aufnehmermantel 37 ist durch ortsfeste Schienen 44 geführt und wird angetrieben durch am Eingangsteil des Rahmens 10 befindliche Druckglieder 43. Während des Pressvorganges sind die am einlaufseitigen Ende des Stranges befindlichen Greiferbacken 53 geöffnet, am Ende des Strangpressvorganges werden sie durch Bewegungsumkehr geschlossen und halten so den Strang 1 in seiner Lage fest, während die Druckglieder 43 den Aufnehmermantel 37 um die ausgepresste Länge La entgegen der Durchlaufrichtung des Stranges befördern und gleichzeitig die Segmente 38 durch die Hilfsdruckglieder 40 und ein sich durch Öffnungen 42 im Rahmen 10 erstreckendes zweigelenkiges Stangengetriebe 41 in Pressrichtung bewegt werden, so dass die Segmente 38 geöffnet und vom Strang gelöst werden können. Bei der Öffnung der Segmente werden deren Aussenoberflächen 47 durch Druckfedern 45, 46 auseinandergespreizt und auf die konische Innenoberfläche 48 des Mantels 37 gedrückt. Besagte Druckfedern sind in Bohrungen 49 eingelassen, welche jeweils symmetrisch zu den ebenen Teilungsflächen 50 der Segmente 38 und auch symmetrisch zur Achse A angeordnet sind. Zu dieser Achse A sind ausserdem symmetrisch die Querschnitte des Stranges 1, des Aufnehmermantels 37, der Segmente 38, des Hohlstempels 5 und die Führungsteile (nicht gezeigt) für die geradlinige Bewegung des Stranges 1 durch den Aufnehmer 2. Symmetrisch zu einer vertikal durch die Achse A gelegten Ebene sind die Einlassöffnung 39 und die Auslassöffnung 51 des ortsfesten Rahmens 10, durch welche die gepressten Profile 7 austreten und mit Hilfe eines bekannten Auslauftisches 20 weiterbefördert werden können, sowie die Gleitbahnen 44 zur Führung des Aufnehmermantels 37.

Schon während sich der Mantel 37 in Ausgangsposition um die ausgepresste Länge La zurückbewegt, können sich die

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vorher vom Strang abgehobenen Segmente 38 durch Bewegungsumkehr wieder in den Mantel hineinbewegen, um ein neues Stück des Stranges einzukeilen.

Nachdem die Greiferbacken 53 durch ein nichtgezeigtes Aggregat vom Strang 1 gelöst worden sind, kann ein neuer Pressvorgang beginnen.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf obige Ausführungsform beschränkt, so können anstelle der Hilfsdruckglieder 40 Schwungräder mit angeschlossenem Stangengetriebe die Segmente 38 hin und her bewegen, und so kann der Aufnehmermantel durch geeignete Antriebsmittel die axiale Hin- und Herbewegung mit einer Drehung bezüglich der Achse A verbinden. Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass der in den Fig. 7 bis 9 gezeigte Aufnehmer 2 in eine Anlage gemäss Fig. 3 mit vertauschter Einlauf- und Auslaufseite eingebaut werden kann, so dass die Segmente 3 den Strang 1 in Pressrichtung einkeilen, wobei die Druckglieder 43 an den Segmenten und die Hilfsdruckglieder 40 am Aufnehmermantel angreifen müssen.

Der innen konische und aussen zylindrische Mantel 37 kann auch von wenigstens einer zylindrischen Büchse umschlossen sein, was besonders dann dem Innendruck auf den Konus 48 des Mantels 37 entgegenwirkt, wenn besagte Büchse auf den Mantel 37 aufgeschrumpft ist.

Fig. 10 verdeutlicht den Vorgang, bei welchem eine rohrförmige Aussenhaut durch das Eindringen einer Matrize, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des geschlossenen Aufnehmers do, in den eingeklemmten Strang 1 abgeschert wird. Der Aufnehmer 2 besteht aus zwei Segmenten 3 und 3', welche durch den Schliessdruck den Durchmesser Do des Stranges 1 auf den Betrag do verringert. Diese Verringerung des ursprünglichen Strangdurchmessers ist nur sehr gering. Zu Beginn des zweiten Pressvorganges und aller folgenden Pressvorgänge wird die rohrförmige, abgescherte Aussenhaut 13 durch am Fuss des Hohlstempels 14 angebrachte Messer 15 während des durch eine Relativbewegung zwischen Hohlstempel und geschlossenem Aufnehmer erfolgenden Eindringens der Matrize in den Strang um die Länge La längs aufgeschlitzt. Dabei verhindern an den Segmenten angebrachte Distanzstücke 52 ein Anstossen der Messer 15 an den geschlossenen Aufnehmer.

Diese Distanzstücke 52 können auch an einem beweglichen Querhaupt sowie an einem ortsfesten Rahmen befestigt sein.

Eine Berechnung der erforderlichen Einspannlänge Le und der erforderlichen Klemmkraft Pk soll einen Überblick geben über die Dimensionierung der Anlage:

Mit PR, der Haftreibungskraft zwischen Strang 1 und geschlossenen Segmenten 3 des Aufnehmers und der auf die Matrize 6 wirkenden Presskraft PM muss gelten:

I. Pr ê PM

Dabei ist PM = pM • Ao, wobei pM den über die Matrizenfläche Ao gemittelten Pressdruck dargestellt.

Es gilt somit:

II, pm = pm ' • 'T (do = Durchmesser der Matrize ~ Durchmesser der geschlossenen Segmente 3)

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Mit kf, der Formänderungsfestigkeit des zu pressenden Werkstoffes, stellt erfahrungsgemäss der Wert 10 kf eine obere Grenze für den Pressdruck pm dar.

III. P.M.max 10 kf

Die Berührungsfläche zwischen der eingespannten Länge Le des Stranges 1 und den Segmenten 3 beträgt

IV. ti ' do ■ Le

Beim Strangpressen ohne Schmierung herrscht ein Zustand vollständiger Haftung, bei welchem für die Wandschubspannung t folgende Annahme gemacht werden darf:

V. t «= 0,5-kf womit sich die Reibungskraft zu

VI. PR = 0,5 kf-.T • do ■ Le errechnet.

Die Ausdrücke (II) bis (VI) in (I) eingesetzt, ergibt die Bedingung

VII. Le ~ 5 do für die untere Grenze der eingespannten Länge Le.

Die Klemmvorrichtung muss eine Klemmkraft Pk ausüben können, welche grösser ist als die Resultierende aus der radialen Druckspannung pR, welche der zu pressende Werkstoff auf die Innenflächen der Aufnehmersegmente ausübt:

Vili. Pk = (Le + La) • do • pR

Während des Festklemmens des neu vorgeschobenen Stranges gilt auf der ganzen Länge:

IX. pR « kf

Während des Pressens gilt unmittelbar hinter der Matrize:

X. pR Ä pM - kf ë 9 • k(

Mit zunehmender Entfernung von der Matrize nimmt pR infolge der Haftreibung ab. Uber die Aufnehmerlänge gemit-telt, darf man annehmen:

XL PR à 5 • kf woraus sich, mit Le = 5 • do und La = do, für die Klemmkraft ergibt:

XII. Pk = (5-do + do)'do-5k£

d.h. PkS30kfdo2~4-PM,max

Die Klemmkraft muss somit etwa viermal grösser sein als die grösstmögliche Presskraft.

Beispiel

Ein Gussstrang aus einer Aluminiumlegierung hat bei Presstemperatur von ca. 470° C eine Formänderungsfestigkeit kf von etwa 3 kg/mm2. Der Durchmesser do des geschlossenen Aufnehmers sei 150 mm.

Die notwendige Einspannlänge Le errechnet sich zu 750 mm, die notwendige Klemmkraft PK zu etwa 2000 Mp,

falls die ausgepresste Länge La dem Durchmesser des geschlossenen Aufnehmers entspricht.

Die Klemmkraft wird in der ersten Ausführung (Fig. 2) durch ein gesondert wirkendes Aggregat auf die Backen 3 und 3' aufgebracht. In einer anderen Ausführung (Fig. 3) wird die Klemmkraft von der Presskraft selbst übertragen, wobei die Klemmkraft von der Neigung der konischen Innenflächen des Mantels beziehungsweise vom Neigungswinkel der im Längsschnitt keilförmigen Segmente abhängt.

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1. Verfahren zum absatzweisen indirekten Strangpressen von nichtbiegsamen Metall-Strängen, insbesondere Gusssträngen, beliebiger Länge zu Profilen mit Hilfe eines Aufnehmers und eines Presswerkzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der mit dem zu pressenden Strang (1) in Berührung stehende Teil des Aufnehmers (2) in wenigstens zwei Segmente (3) geteilt ist, diese Segmente radial zur Längsachse (A) des Aufnehmers und des Stranges geöffnet und geschlossen werden können, wobei bei deren Öffnung eine axiale Relativbewegung zwischen Strang (1) und Aufnehmer (2) erfolgt, wodurch der Aufnehmer im wesentlichen auf seiner ganzen Länge (L) vom Strang gefüllt wird, und nach deren Schliessung eine axiale Relativbewegung zwischen der an einem Hohlstempel (5) befestigten Matrize (6) und dem nun geschlossenen Aufnehmer erfolgt, derart, dass die Matrize (6) in den im Inneren des Aufnehmers befindlichen Strang so weit eindringt, dass ein Abschnitt (La) des im Inneren des Aufnehmers befindlichen Stranges zu mindestens einem Profil (7) ausgepresst wird; dass durch Reibung zwischen der Innenwand der geschlossenen Segmente und der Aussenwand des zwischen diesen gehaltenen Abschnittes (Le) des Stranges (1) auf letzteren eine Kraft übertragen wird, die zum Pressen genannter Profile notwendig ist; dass das Füllen des Aufnehmers durch eine im Vergleich zur Presskraft kleinere Schubkraft erfolgt, welche auf dem aus dem Aufnehmerende herausragenden Teil des Stranges aufgebracht wird; dass nach beendetem Pressvorgang die Segmente wieder geöffnet werden und durch eine Relativbewegung zwischen dem Aufnehmer (2) und der an einem Hohlstempel befestigten Matrize (6) deren Ausgangsposition wieder herstellt wird, wobei die Relativbewegung zwischen Strang und Aufnehmer um die ausgepresste Länge (La) den Aufnehmer wieder füllt und nach dem Schliessen der Segmente (3) des Aufnehmers (2) ein neuer Abschnitt (La) des Stranges (1) ausgepresst werden kann.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Relativbewegung zwischen dem Aufnehmer (2) und der an einem Hohlstempel befestigten Matrize (6) der Aufnehmer in Ruhe ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Relativbewegung zwischen dem Aufnehmer (2) und der an einem Hohlstempel befestigten Matrize (6) die Matrize in Ruhe ist, insbesondere, dass das Öffnen und das Schliessen der Segmente des Aufnehmers mit einer axialen Relativbewegung zwischen dem Mantel des Aufnehmers und den Segmenten verbunden ist, wobei die Segmente mit ihren Aussenobertlächen (47) auf konischen Innenoberflächen (48) des Mantels gleiten und beim Schliessen den Strang einkeilen und beim Öffnen den Strang freigeben.

4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Füllen des Aufnehmers der Strang in Ruhe ist und der Aufnehmer sich entgegen der Pressrichtung bewegt, wobei der Strang durch Greiferbacken (53), welche an dem aus dem Aufnehmer herausragenden Strangteil angreifen, gehalten wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Füllen des Aufnehmers dieser in Axialrichtung festliegt, während der Strang durch am aus dem Aufnehmer herausragende Strangende angreifende Greiferbacken (35) einer Fördereinrichtung (4) in Pressrichtung bewegt wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser der Matrize kleiner ist als der Innendurchmesser des geschlossenen Aufnehmers und die Matrize während ihres Eindringens in den Aufnehmer und den Strang von letzterem die Aussenhaut (13) stehen lässt und dass dieselbe zu Beginn des zweiten Pressvorganges mit Hilfe am Fuss (14) des Hohlstempels angebrachter Messer

( 15) in wenigstens drei leicht entfernbare Teile gespalten wird.

7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtausgepresste Teil des Stranges (Le) auf eine bestimmte Länge eingestellt wird, insbesondere auf etwa die Länge, welche dem fünffachen Durchmesser des geschlossenen Aufnehmers entspricht.

8. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang, wenigstens in dessen in den Aufnehmer bis zur Gesamtlänge des Aufnehmers hineinragenden Teil, auf Presstemperatur vorgewärmt wird.

9. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der mit dem zu pressenden Strang in Berührung stehenden Segmente des Aufnehmers rei-bungsfördernd ausgebildet sind, insbesondere dann, wenn ein Strang verwendet wird, der mit einer Schlichte versehen ist.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Anspruch 1, mit einem Aufnehmer zur Aufnahme eines Stranges aus Metall, insbesondere eines Gussstranges, und mit einer Matrize, welche an einem Hohlstempel angebracht ist und die beim Eindringen in den Aufnehmer und in den Strang wenigstens ein Profil auspresst, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmer in Pressrichtung in wenigstens zwei Segmente längsgeteilt ist, wobei mit dem Strang nur deren Innenwandungen in geschlossener Stellung in Berührung sind.