WO2012092923A2 - Indirekte strangpresse und verfahren zum indirekten strangpressen - Google Patents

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    • B21C35/00—Removing work or waste from extruding presses; Drawing-off extruded work; Cleaning dies, ducts, containers, or mandrels for metal extruding
    • B21C35/04—Cutting-off or removing waste

Definitions

  • the invention relates to an indirect extrusion press and to a process for indirect extrusion.
  • the forming process is carried out to form a press to form a shell, for example, to prevent contaminants on the surface of the block to be formed from entering the finished press product.
  • a tool head which includes a die, held in its diameter to the extent smaller than the inner diameter of a billet that a shell of about 0.2 to 2.0 mm wall thickness remains on the inner wall of the billet, as this, for example, in EP 0 224 115 B1. Even with other materials, such as aluminum, the formation of a shell may be advantageous.
  • an indirect extrusion press with a tool comprising a die, arranged on a Indirektstempel tool head, which is characterized in that the tool head after a shear edge having a shear ring or after a shear edge having a reaming ring in the direction is designed to taper to a stripping level.
  • the stripping plane is generally oriented perpendicular to the pressing direction and, depending on the specific implementation of the present invention, may be designed to be cutting in front of or behind the tool head or else the tool head.
  • the design of the tool head with a diameter tapering in the direction of a stripping plane can also facilitate simple assembly and disassembly of the tool head from the indirect punch, which is particularly simple and simple by means of the taper, which is preferably designed as a cone releasably connected to the Indirektstempel and can be solved again when the tapered outer surface is used as a contact and centering surface to the Indirektstempel.
  • the taper which is preferably designed as a cone releasably connected to the Indirektstempel and can be solved again when the tapered outer surface is used as a contact and centering surface to the Indirektstempel.
  • the shell can be removed from the tool head, instead of pulling the tool head from the shell.
  • the tool head may in this case remain on the indirect punch, which pulls the tool head away from the shell to release the shell.
  • the input posed task solves alternatively or cumulatively to the above features accordingly also an indirect extruder with a die comprehensive, arranged on a Indirektstkov tool head, which is characterized by a tapering in the direction of a stripper shell chamber.
  • Thesoder above advantages to the tool head also result in this embodiment, since disassembly of the tool head can also be particularly costly, even if the shell chamber of the tool head is filled with a tool material and would prevent it from disassembly in non-tapering design of the tool head How this is the case, for example, by the arrangement according to DE 101 31 901 A1 in the region of the shell chamber wall which widens toward the stripping plane and is formed by the wear plate of the tool head.
  • the shear ring or both rings can be arranged circumferentially around the tool head radially.
  • the clearing ring, the shear ring or both rings can also be arranged removably.
  • an indirect extrusion press with a tool head comprising a die, arranged on an indirect punch, which is characterized in that the tool head comprises a reaming ring and a shear ring which are each detachably formed by the tool head and preferably surround the shell chamber.
  • an indirect extrusion press with a comprehensive die, arranged on a Indirektstempel tool head is characterized by a reaming ring and a shear ring, which are integrally formed with each other, and between the reaming ring and the shear ring is formed a shell chamber.
  • Such a tool head can be removed as a whole when the shell chamber is full by simply attaching a new tool head. After removal can then be removed from the tool head a shell in a separate step, without obstructing the pressing process. Even such a removal can easily be implemented by machine and therefore very quickly to quickly prepare the indirect extruder for the next pressing operation,
  • Such a process can be further simplified by the structural unit from the shell chamber forming Räumring and shear ring is connected via a tapered in the direction of a stripping flat surface with the other indirect extruder or with the Indirektstempel, so that , as already explained above, a self-centering can be done easily, which greatly facilitates the machine retrofitting or only possible.
  • a tapering takes place in all the aforementioned cases preferably conical or in the form of a conical surface, as a result rotational symmetry is caused, in particular, a considerably easier installation and can also be done easily by machine, for example by means of a manipulator.
  • an indirect extrusion press is proposed with a comprehensive die, arranged on a Indirektstempel tool head, which is characterized in that the size of a shell chamber, the is arranged behind a shearing edge of the tool head, is selected such that the shell material can be received by at least two blocks of material in the shell chamber. It is understood that, if it is possible to keep the thickness of the shell as low as possible, even more than two blocks of material, for example 10 or more blocks of material, can be processed in a row with an appropriate shell size without having to remove the shell in between.
  • the set-up times of the indirect extruder are further reduced by not necessarily having to remove the shell material from the shell chamber after each press cycle.
  • two blocks of material can be processed almost immediately one after the other in the extruder.
  • the reaming ring can advantageously be used to thin out the shell formed during pressing to such an extent that a large part of the shell remains in the shell chamber and the material residue or material film emerging in the pressing direction from the extrusion press has a minimal thickness.
  • a method for indirect extrusion is proposed, in which a block of material is formed to form a shell by a die head comprising a tool head and which is characterized in that for removing the shell tool head and shell be deducted from each other.
  • a complex turning off takes place
  • the removal takes place already in the indirect extruder, which can be saved considerably setup times.
  • the removal can also be done outside, which is also time-saving, especially when used during the latter, a new tool head and the press can be operated during the separation of shell and tool head again with the new tool head.
  • this peeling off can take place in that the shell remains in the indirect press and the tool head or parts thereof, such as, for example, a shear ring, are drawn off from the shell and the indirect punch. Likewise, this removal can be done, for example, that the shell of the tool head or parts thereof is deducted.
  • the method can after removal, when the tool head is removed from the interior of the shell, the shell separated from a remaining material in the indirect extruder film, preferably sheared off. It will be readily apparent that removal of the tool head with the die therein provides full accessibility to the shell, allowing the shell to be quickly and easily removed from the extruder, for example, by a shearing blade.
  • the entire tool head preferably without a clearing ring, can be pulled off the shell and removed, so that a slight shearing is possible.
  • the quality of the extruded profile produced can advantageously be increased if the set-up times are so minimal that a residue of the first material block has no possibility of cooling too far due to the directly consecutive processing of two material blocks and the subsequent second material block together with the Rest of the first block of material can be processed with better seams.
  • an indirect extrusion press with a tool head comprising a die, which is arranged on an indirect punch is proposed, wherein the indirect extrusion press is characterized by a reaming ring designed as a spreading ring.
  • This reaming ring can expand due to its design as a spreader because of its flexibility and thus nestle against an inner wall of an inner sleeve of the indirect extruder and advantageously minimize the gap formed between the reaming ring and the inner sleeve. It can be seen that, as a result, a material film passing through this gap is made as minimal as possible.
  • the reaming ring can cooperate with the tool head for the aforementioned purpose, resulting in a particularly advantageous embodiment of the indirect extruder, when the reaming ring is operatively connected to an axial assembly arranged next to it via a conically inwardly facing surface.
  • the named next to the Broaching ring arranged assembly may be the mentioned tool head or even the Indirektstempel.
  • the rake ring is arranged axially between the tool head and the indirect ram, whereby the tool head transmits a pressure on the reaming ring and this pressure spreads the rake ring by means of the conical surfaces by the force redirection.
  • the clearing ring is designed to be detachable from indirect punches. It is immediately apparent that in this case the Indirektstempel subject to the least possible wear, since the wear-prone component is represented by the Räumring.
  • a method for indirect extrusion in which a block of material is pressed to form a shell by a die covered by a tool head and the method is characterized in that at least a used for the formation of a shell clearing ring is spread during pressing and despreaded when returning a block receiver.
  • the force required for spreading is removed from the pressing pressure.
  • the shell emerging from the extruder can be thinned very much by means of the spread reaming ring, so that only a minimal material film emerges from the extruder.
  • the use of the pressing pressure for spreading the reaming ring implements the particular advantage that the spreading force is only exerted on the reaming ring when the reaming ring is used for thinning out the shell.
  • the dropping of the pressing pressure during retraction of the block receiver additionally causes a reduction of the friction, since the spreader ring is despread at the same time.
  • an endless workpiece can be provided in this way, if the impurities or defects caused by the change of the material blocks can be tolerated in terms of quality. Otherwise, these locations can be separated afterwards, with initial and end areas also having to be separated off in conventional workpieces, so that the loss of material generally remains within reasonable limits.
  • the connection of the workpieces over a block changeover makes it possible to dispense with complex guide mechanisms within the indirect punch, with which workpiece starts and workpiece ends are guided within the indirect punch.
  • a method for indirect extrusion in which a block of material is pressed to form a shell by a die covered by a tool head and which is characterized in that one used for receiving the shell Shell chamber is lubricated.
  • this shell chamber is lubricated with graphite.
  • graphite it is also possible to use Bomitrit, silicones or fats or salt water or brine.
  • the lubrication of the shell chamber also reduces the set-up times of the extruder by the tool head can be removed from the shell formed after the successful pressing or otherwise the shell can be easily removed from the tool head. This can be done in the indirect extruder or outside.
  • Figure 1 is a schematic detail of an extruder with a
  • Tool head with an integrated shear ring and a separate reaming ring
  • Figure 2 is a schematic detail of an extruder with a
  • Figure 3 is a schematic detail of an extruder with a
  • FIGS. 4 to 11 show a process during setup in a schematic single step representation for the arrangement according to FIG. 1;
  • FIGS. 12 to 15 show a process during setup in a schematic single-step representation for the arrangements according to FIG. 3;
  • FIGS. 16 to 21 show a detailed view of the course of the process during set-up for the arrangement according to FIG.
  • FIG. 3 The first figure.
  • FIG. 22 shows a detailed representation of a female mold in a schematic section.
  • a first embodiment of an indirect extrusion press 1 with a die 19 and a tool head 5 according to FIG. 1 has a shear ring 20 integrated in the tool head 5. Furthermore, there is an indirect punch 2 of the indirect extrusion press I, against which the tool head 5 including the die 19 is pressed, a rake ring 16 is arranged.
  • the reaming ring 16 designed as a separate component cooperates with a shell chamber 24 arranged radially around the tool head 5 in order to collect a remainder of the material block 12 flowing past the shear ring 20 in this shell chamber 24.
  • the reaming ring 16 is located within the indirect extruder coaxially, but with a small clearance, to a billet receiver 3.
  • a billet receiver 3 By the At an inner sleeve 22 of the block receiver 3 resulting gap first passes a first remainder of the material block 12 after shearing on a shear ring 20 arranged shear edge 21 in the shell chamber 24.
  • material residue After the material contained in this slender 24 material residue reaches the Räumring 16, a large part of this material residue retained by shearing at the shear edge 17 in the shell chamber 24. In this shell chamber 24 is thus formed during pressing a shell 15 from the first part of material remainder.
  • a second part of the material residue passing through the reaming ring 16 or the shearing edge 17 remains adhering to the inner sleeve 22 as a thin material film 26 in the further course.
  • the wall thickness of the material film 26 is so small that a removal of this remaining material film 26 from the indirect extruder 1 takes place with minimal effort.
  • the material film 26 can tear automatically when returning the block receiver 3 in a set-up position, whereby a removal without further tools or with only little support is possible.
  • the wall thickness of the remaining material film 26 may be so small that it may remain on the inner sleeve 22.
  • the shell chamber 24 is dimensioned in its volume such that the material residue sheared off at the shearing edge 17 of the reaming ring 16 fills the shell chamber 24 only after at least two successive pressing operations.
  • this has at least one conical surface 23, which cooperates in the described embodiment with the Räumring 16 and in this embodiment, the reaming ring 16 spreads.
  • this can, but does not have to be slotted, whereby a closer concern of the shear edge 17 can be ensured on the inner sleeve 22. It is immediately apparent that by this formation of the Räumringes 16 of the material film 26 is reduced to a minimum.
  • a second embodiment of an indirect extrusion press 1 according to FIG. 2 has a reaming ring 16 connected in one piece with the shear ring 20, wherein the shear ring 20 and the reaming ring 16 form the shell chamber 24 axially in the direction of the pressing direction.
  • the shear ring 20 and the reaming ring 16 form the shell chamber 24 axially in the direction of the pressing direction.
  • the indirect punch 2 of the indirect extrusion press 1 now acts directly on the tool head 5 and not on the reaming ring 16, the reaming ring 16 and the shear ring 20 connected to this reaming ring 16 being mounted on a conical surface 23 of the tool head 5 are.
  • An angle of the conical surface 23 formed with respect to the axial pressing direction of the indirect punch is opposite to the corresponding angle of FIG. 1 in the embodiment of FIG.
  • This configuration ensures with suitable detail dimensioning for this embodiment, a spreading of the Räumringes 16 and possibly also of the shear ring 20 when pressing a Presserzeugnisses 4th
  • a spread release ring 16 and / or a spread shear ring 20 at a Returning the Indirektstkovs 2 is despread again and disassembly of the two rings 16, 20 can be done with less effort.
  • Figure 1 is for pressing the Presser Wegnisses 4 in the indirect extruder 1 first when retracted Blockier 3 a block of material 12 by means of a block loader 13 between the tool head 5 and a closure piece 8 coaxial with the Indirektstempel 2 and coaxial with a Direct cylinder 27 positioned as shown in Figure 4.
  • a holder 9 which is also mounted in the frame 28 via a pressure plate 10, the arrangement of closure piece. 8 and direct punch 1 1 guided within the frame 28 and received by the closing of the billet pressure resulting.
  • the indirect punch 2 as shown in FIG. 5, is moved against the material block 12 so that it is clamped between the tool head 5 and the closure piece 8 and the block loader 12 is led out of the indirect extrusion press 1 can.
  • the billet receiver 3 is moved to the holder 9, whereby the material block 12 receives a completely closed housing, and the pressing operation begins with progressive stroke of the indirect punch 2 in the billet 3, as shown in Figures 6 and 7.
  • the press product 4 is produced until the indirect punch 2 has moved into the block receiver and only a small press residue 7 remains from the material block 12.
  • the press residue 7 is separated from the tool head 5 and from the press product 4 by means of a movable shear blade 6.
  • the pressing method explained by means of FIGS. 4 to 8 is run through at least a second time after the first pressing operation. It is immediately apparent that with a corresponding volume of the shell chamber 24, more than two pressing operations can be performed until the shell chamber fills to the maximum. It should also be pointed out that the press residue 7 does not necessarily have to be removed by means of the shearing blade 6 between two pressing operations. It is also possible, in addition to the procedure described above, to apply a newly inserted material block 12 directly to the remaining press residue 7 and to continue the pressing process.
  • the removal of the pressing residue 7 is required when the shell 15 has to be removed, which may possibly be done together with the removal of the shell 15.
  • the removal of the shell in the embodiment of the tool head 5 described in FIG. 1 takes place, as shown in FIG. 9, by means of a gripping arm or manipulator 14 which engages the edge 25 of the tool head 5 and this, as further shown in FIG seen from the Indirektstempel 2 and the Räumring 16 triggers.
  • the shell 15 is completely exposed, after which the shearing blade 6 attacks again and separates the shell 15.
  • the manipulator 14 moves after removing the shell 15 from the shell chamber 24 again to its original position, and it is a new block of material by means of Block loader 13 for restarting a pressing operation in the indirect extruder 1 out, as can be seen from Figure 1 1.
  • the manipulator 14 moves in retracted Blockaufillon 3 first in the indirect extruder 1 and pulls the shear ring 20 from the tool head 5 from.
  • the shearing blade 6 picks up on the exposed shell 15, in which connection a two-cutting or multi-blade shearing blade 6 is used, and the blocking sheave 3 is displaced counter to the pressing direction, whereby the shell 15 gripped by the shearing blade is pulled off the tool head 5 becomes.
  • the tool head 5 is moved out of the billet 3 again to put the shear ring 20 back on the tool head 5 by means of the manipulator 14.
  • FIGS. 16 to 21 The embodiments of the indirect extruder 1 explained by means of FIGS. 12 to 15 are again shown in detail in FIGS. 16 to 21.
  • the tool head 5 After retraction of the block receiver 3 and after shearing off the press residue 7 by means of the shearing blade 6, the tool head 5 is moved out while fully exposing the shell chamber 24.
  • the shell 15 is additionally broken by the pressing residue 7, so that the shear ring 20 is completely exposed and can be removed from the tool head 5 unhindered.
  • the shearing blade 6 engages, as already explained above, then the shell 15, while the tool head 5 is retracted, so that now the shell 15 is completely exposed and can be removed from the indirect extruder 1. It is also conceivable at this point that the shell can be removed from the indirect extrusion press 1 by means of the manipulator 14 or an alternative gripping tool.
  • the surface of the tool head 5, in particular the conical surfaces 23, is lubricated or lubricated in all of the present exemplary embodiments for better process control during the pressing , in this case with graphite 29, sprayed.
  • the application of the graphite 29 facilitates during subsequent arming the Removing the shear ring 20 from the tool head 5, but may not be performed if necessary.
  • the setting up of the indirect extrusion press 1 is then terminated by renewed placement of the shear ring 20 on the tool head 5 and initiated a further pressing operation in the embodiment described above.
  • a newly inserted material block 12 can be placed directly on the remaining press residue 7 in order to quasi-continuously squeeze out a workpiece.
  • the die 19A shown in FIG. 22 can be used, which has an antechamber 30 on the side of the block of material the remainder of the material remains in the pre-chamber 30 and is used for the connection to the following material block 12.

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Abstract

Um bei einer indirekten Strangpresse, in welcher beim Pressen eine Schale aus Restwerkstoff gebildet wird, mit einem eine Matrize umfassenden und auf einem Indirektstempel angeordneten Werkzeugkopf die Rüstzeiten zu minimieren, ist der Werkzeugkopf nach einem eine Scherkante aufweisenden Scherring sich in Richtung auf den Indirekt Stempel verjüngend ausgebildet.

Description

Indirekte Strangpresse und Verfahren zum indirekten Strangpressen
[Ol] Die Erfindung betrifft eine indirekte Strangpresse und ein Verfahren zum indirekten Strangpressen.
[02] Beim indirekten Pressen roher MetallbJöcke, etwa aus Kupfer, Messing oder entsprechenden Legierungen, erfolgt der Umformvorgang zum Presserzeugnis unter Ausbildung einer Schale, um beispielsweise zu vermeiden, dass Verunreinigungen an der Oberfläche des zu verformenden Blockes in das fertige Presserzeugnis gelangen. Hierbei wird ein Werkzeugkopf, welcher eine Matrize umfasst, in seinem Durchmesser in dem Maße geringer als der Innendurchmesser eines Blockaufnehmers gehalten, dass eine Schale von etwa 0,2 bis 2,0 mm Wandstärke an der Innenwandung des Blockaufnehmers verbleibt, wie dieses beispielsweise auch in der EP 0 224 115 B1 offenbart ist. Auch bei anderen Materialien, beispielsweise bei Aluminium, kann die Ausbildung einer Schale entsprechend vorteilhaft sein.
[03] Hierbei ist zu unterscheiden zwischen direkten und indirekten Pressvorgängen, wobei beim direkten Pressen unter gleichgerichteter Führung eines Pressstempels und des umzuformenden Metalls in der Regel größere Presserzeugnisse gefertigt werden können. Beim indirekten Pressen, bei welchem der als Indirektstempel benannte Pressstempel und der Werkstoff gegensinnig geführt werden, treten weniger Reibungskräfte auf, da das Material nicht relativ zum Blockaufnehmer verlagert werden braucht. In der Regel können jedoch beim indirekten Pressen lediglich kleinere Presserzeugnisse hergestellt werden, da das Presserzeugnis durch den Indirektstempel hindurch abgeführt werden muss.
[04] Zur Verringerung von Werkstoffspannungen in dem Indirektstempel schlägt die DE 101 31 901 A1 vor, einen Räumring auf den Indirektstempel aufzuschrauben und mit einer Kontermutter zu entlasten bzw. eine Verschleißplatte und/oder eine Matrize über Steckbolzen, die in entsprechende Bohrungen des Indirektstempels eingeschrumpft sind, zu befestigen. Nachteilig hierbei ist jedoch der Umstand, dass zum Entfernen der Schale, wegen der zwar lösbaren jedoch formschlüssigen Verbindung, ein Demontage- und Montageaufwand geleistet werden muss, wodurch sich die Rüstzeiten einer derartigen Strangpresse unvorteilhaft verlängern. [05] Es ist daher Aufgabe vorliegender Erfindung die Rüstzeiten einer indirekten Strangpresse, in welcher beim Pressen eine Schale aus Restwerkstoff gebildet wird, zu minimieren.
[06] Um diese Aufgabe zu lösen, wird eine indirekte Strangpresse mit einem eine Matrize umfassenden, auf einem Indirektstempel angeordneten Werkzeugkopf, welcher sich dadurch auszeichnet, dass der Werkzeugkopf nach einem eine Scherkante aufweisenden Scherring bzw. nach einem eine Scherkante aufweisenden Räumring sich in Richtung auf eine Abstreifebene sich verjüngend ausgebildet ist. Hierbei ist die Abstreifebene in der Regel senkrecht zur Pressrichtung ausgerichtet und kann, je nach konkreter Umsetzung vorliegender Erfindung, vor oder hinter dem Werkzeugkopf oder aber den Werkzeugkopf schneidend ausgebildet sein.
[07] In Abweichung von der indirekten Strangpresse, wie sie in der DE 101 31 901 A 1 offenbart ist und bei weicher der Werkzeugkopf sich im Bereich einer zu ihm gehörigen Verschleißplatte, an welcher dieser von dem Indirektstempel getrennt werden kann, in Richtung auf die durch die Trennung ermöglichte Abstreifebene erweitert, kann auf diese Weise ein einfaches und betriebssicheres Abstreifen der sich außerhalb des Werkzeugkopfes ansammelnden Schale von dem Werkzeugkopf gewährleistet werden. Je nach konkreter Umsetzung verbleibt dann die Schale zunächst vor einem entsprechenden Räumring und wird erst nachdem der Werkzeugkopf abgezogen wurde, entfernt, oder die Schale wird gemeinsam mit dem Werkzeugkopf beim Abziehen des Werkzeugkopfs abgestreift und erst anschließend von dem Werkzeugkopf abgestreift.
[08] Die Ausbildung des Werkzeugkopfes mit einem sich in Richtung auf eine Abstreifebene verjüngenden Durchmesser kann, je nach konkreter Umsetzung vorliegender Erfindung, auch eine einfache Montage und Demontage des Werkzeugkopfes von dem Indirektstempel begünstigen, welcher mittels der vorzugsweise als Kegel ausgebildeten Verjüngung besonders einfach und lösbar mit dem Indirektstempel verbunden und wieder gelöst werden kann, wenn die sich verjüngende Außenseite als Kontakt und Zentrierfläche zu dem Indirektstempel genutzt wird. Somit erfolgt eine lediglich formschlüssige Verbindung zwischen dem Werkzeugkopf und dem Indirektstempel, wobei auf weitere Befestigungsmittel verzichtet werden kann. Auch kann durch die Ausbildung des vorstehend genannten Konus eine am Werkzeugkopf entstehende Schale aus einem Werkstoffrest oder Werkstofffilm des gepressten Werkstoffes abgezogen werden, indem der Werkzeugkopf aus der Strangpresse gezogen wird und an der als Konus ausgebildeten Oberfläche des Werkzeugkopfes keine dem Entfernen entgegenstehende Reibung auftritt. [09] Auch kann diese sich in Richtung auf eine Abstreifebene verjüngende Ausbildung einer äußeren Oberfläche des Werkzeugkopfes ein sehr einfaches, sicheres und schnelles Entfernen der an dem Werkzeugkopf gebildeten Schale und eines an dem Werkzeugkopf befindlichen Scherringes bzw. Räumringes, welcher dementsprechend vorzugsweise mit einer Komplementären Fläche mit dem Werkzeugkopf verbunden ist, begünstigen, wobei in Abkehr zu der vorstehend genannten Umsetzung die Schale von dem Werkzeugkopf abgezogen werden kann, statt den Werkzeugkopf von der Schale abzuziehen. Der Werkzeugkopf kann in diesem Falle an dem Indirektstempel verbleiben, welcher zum Lösen der Schale den Werkzeugkopf von der Schale wegzieht.
[10] In diesem Zusammenhang löst die Eingangs gestellte Aufgabe alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehenden Merkmalen dementsprechend auch eine indirekte Strangpresse mit einem eine Matrize umfassenden, auf einem Indirektstempel angeordneten Werkzeugkopf, welche sich durch eine sich in Richtung auf eine Abstreifebene verjüngende Schalenkammer auszeichnet. Die selbigen vorstehend genannten Vorteile zum Werkzeugkopf ergeben sich auch in dieser Ausgestaltung, da eine Demontage des Werkzeugkopfes auch dann besonders wenig aufwändig erfolgen kann, wenn die Schalenkammer des Werkzeugkopfes mit einem Werkzeugstoff befüllt ist und bei nicht verjüngender Ausbildung des Werkzeugkopfes diesen an der Demontage hindern würde, wie dieses beispielsweise durch die Anordnung nach der DE 101 31 901 A1 im Bereich der sich zur Abstreifebene hin erweiternden durch die Verschleißplatte des Werkzeugkopfs gebildete Schalenkammerwandung der Fall ist.
[1 1] In einer vorteilhaften Ausgestaltung können der Räumring, der Scherring oder beide Ringe um den Werkzeugkopf radial außen umlaufend angeordnet sein. Gleichzeitig können der Räumring, der Scherring oder beide Ringe auch abnehmbar angeordnet sein. Hierbei ergibt sich einerseits eine vorteilhafte Demontagemöglichkeit sowie eine einfache Wartung, indem die beiden Ringe, der Räumring und der Scherring, als Ersatzteil ausgeführt werden können und indem ein Entfernen von Werkstoffresten vom Werkzeugkopf einfacher vonstattengeht, da die Gesamtanordnung aus Räumring, Scherring und Werkzeugkopf voneinander getrennt werden kann.
[ 12] Insofern löst die Aufgabe vorliegender Erfindung dementsprechend auch eine indirekte Strangpresse mit einem eine Matrize umfassenden, auf einem Indirektstempel angeordneten Werkzeugkopf, welche sich dadurch auszeichnet, dass der Werkzeugkopf einen Räumring und einen Scherring umfasst, die jeweils von dem Werkzeugkopf abnehmbar ausgebildet sind und vorzugsweise die Schalenkammer umgrenzen. [13] In einer hiervon abweichenden, alternativen Lösung der eingangs genannten Aufgabe, zeichnet sich eine indirekte Strangpresse mit einem eine Matrize umfassenden, auf einem Indirektstempel angeordneten Werkzeugkopf durch einen Räumring und einen Scherring, die einstückig miteinander ausgebildet sind, wobei und zwischen dem Räumring und dem Scherring eine Schalenkammer ausgebildet ist. Ein derartiger Werkzeugkopf kann als Ganzes entfernt werden, wenn die Schalenkammer voll ist, indem einfach ein neuer Werkzeugkopf angesetzt wird. Nach dem Entfernen kann dann in einem separaten Arbeitsschritt, ohne den Pressvorgang zu behindern, von dem Werkzeugkopf eine Schale entfernt werden. Auch ein derartiges Entfernen kann ohne Weiteres maschinell und mithin sehr schnell umgesetzt werden, um die indirekte Strangpresse schnell für den nächsten Pressvorgang vorzubereiten,
[14] Ein derartiger Vorgang lässt sich noch weiter vereinfachen, indem die bauliche Einheit aus die Schalenkammer bildendem Räumring und Scherring über eine sich in Richtung auf eine Abstreifebene sich verjüngend ausgebildete Fläche mit der übrigen indirekten Strangpresse bzw. mit dem Indirektstempel verbunden ist, so dass, wie bereits vorstehend dargelegt, eine Selbstzentrierung ohne Weiteres erfolgen kann, was die maschinelle Umrüstung erheblich erleichtert bzw. erst ermöglicht.
[15] Ein Verjüngen erfolgt in allen vorgenannten Fällen vorzugsweise konisch bzw. in Form einer Kegelmantelfläche, da hierdurch eine Rotationssymmetrie bedingt ist, die insbesondere eine Montage erheblich erleichtert und auch maschinell einfach, beispielsweise mittels eines Manipulators, erfolgen kann.
[ 16] Um die eingangs stehende Aufgabe alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehenden Merkmalen ebenso vorteilhaft zu lösen, wird eine indirekte Strangpresse mit einem eine Matrize umfassenden, auf einem Indirektstempel angeordneten Werkzeugkopf vorgeschlagen, welche sich dadurch auszeichnet, dass die Größe einer Schalenkammer, die hinter einer Scherkante des Werkzeugkopfes angeordnet ist, derart gewählt ist, dass das Schalenmaterial von wenigstens zwei Werkstoffblöcken in der Schalenkammer aufgenommen werden kann. Hierbei versteht es sich, dass, wenn es gelingt, die Dicke der Schale möglichst gering zu halten, auch wesentlich mehr als zwei Werkstoffblöcke, beispielsweise 10 oder mehr Werkstoffblöcke, bei einer angemessenen Schalengröße hintereinander verarbeitet werden können, ohne die Schale zwischendurch entfernen zu müssen. Somit werden die Rüstzeiten der indirekten Strangpresse noch weiter herabgesetzt, indem ein notwendiges Entfernen des Schalenmateriales aus der Schalenkammer nicht nach jedem einzelnen Presszyklus erfolgen muss. Es können hierbei zwei Werkstoffblöcke annähernd unmittelbar nacheinander in der Strangpresse verarbeitet werden. [17] Der Räumring kann vorteilhaft dazu genutzt werden, die beim Pressen entstehende Schale soweit auszudünnen, dass ein Großteil der Schale in der Schalenkammer verbleibt und der in Pressrichtung aus der Strangpresse austretende Werkstoffrest bzw. Werkstofffilm eine minimale Dicke aufweist. [18] Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, wird ein Verfahren zum indirekten Strangpressen vorgeschlagen, bei welchem ein Werkstoffblock unter Ausbildung einer Schale durch eine durch einen Werkzeugkopf umfassenden Matrize gepresst wird und welches sich dadurch auszeichnet, dass zum Entfernen der Schale Werkzeugkopf und Schale voneinander abgezogen werden. Insbesondere in Abweichung zu der Verfahrensführung nach der EP 0 224 1 15 B 1, bei welcher ein aufwändiges Abdrehen erfolgt, kann hierdurch wesentlich schneller das Material der Schale entfernt werden.
[ 19] Vorzugsweise erfolgt das Abziehen bereits in der indirekten Strangpresse, wodurch erheblich Rüstzeiten gespart werden können. Ebenso kann das Abziehen auch außerhalb erfolgen, was ebenso zeitsparend ist, insbesondere wenn während letzterem ein neuer Werkzeugkopf eingesetzt und die Presse bereits während des Trennens von Schale und Werkzeugkopf wieder mit dem neuen Werkzeugkopf betrieben werden kann.
[20] Dieses Abziehen kann einerseits dadurch erfolgen, dass die Schale in der indirekten Presse verbleibt und der Werkzeugkopf oder Teile desselben, wie beispielsweise ein Scherring, ziehend von der Schale und dem Indirektstempel abgezogen werden. Ebenso kann dieses Abziehen beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Schale von dem Werkzeugkopf bzw. von Teilen desselben abgezogen wird.
[21] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann nach dem Abziehen, wenn der Werkzeugkopf aus dem Inneren der Schale entfernt ist, die Schale von einem in der indirekten Strangpresse verbleibenden Werkstofffilm abgetrennt, vorzugsweise abgeschert werden. Es ist sofort ersichtlich, dass das Entfernen des Werkzeugkopfes mit der in diesem befindlichen Matrize eine vollständige Zugänglichkeit zu der Schale ermöglicht, wodurch die Schale beispielsweise durch ein Schermesser schnell und einfach aus der Strangpresse entfernt werden kann.
[22] Hierbei ist es sofort ersichtlich, dass durch das Entfernen der Schale vom Werkzeugkopf der Werkzeugkopf in der Strangpresse verbleiben kann und somit auch die Möglichkeit besteht, einen darauffolgenden neu gepressten Strang nahtlos an den alten Strang anzupressen. Weiterhin wird die Handhabbarkeit beim Entfernen der Schale verbessert, da nunmehr lediglich der Scherring vom Werkzeugkopf entfernt werden muss, um an die Schale zu gelangen.
[23] Andererseits kann auch der gesamte Werkzeugkopf, vorzugsweise ohne einen Räumring, von der Schale abgezogen und entfernt werden, so dass ein leichtes Abscheren ermöglicht wird.
[24] In diesem Zusammenhang aber auch alternativ zu dem vorstehenden Verfahren wird ein weiteres Verfahren zum indirekten Strangpressen, bei welchem ein Werkstoffblock unter Ausbildung einer Schale durch eine von einem Werkzeugkopf umfasste Matrize gepresst wird, vorgeschlagen, um die eingangs stehende Aufgabe zu lösen, welches sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens zwei Werkstoffblöcke verpresst werden, bevor eine Schalenkammer von der Schale befreit wird. Es ist, wie weiter oben stehend bereits ausgeführt, ersichtlich, dass ein Entfernen der Schale nach dem Verpressen wenigstens zweier Werkstoffblöcke die Rüstzeigen minimiert. Insbesondere bei einer Strangpresse kann vorteilhaft die Qualität des erzeugten Strangprofils erhöht werden, wenn die Rüstzeiten derart minimal sind, dass durch die unmittelbar aufeinanderfolgende Verarbeitung zweier Werkstoffblöcke ein Rest des ersten Werkstoffblockes keine Möglichkeit hat, zu weit abzukühlen und der daraufhin folgende zweite Werkstoffblock gemeinsam mit dem Rest des ersten Werkstoffblockes mit besseren Nahtstellen verarbeitet werden kann. Insofern wird es - in Grenzen - möglich sein, sehr große Werkstücke mit einer weitestgehend homogenen Qualität herzustellen. [25] Für eine alternative bzw. kumulative Lösung der eingangs stehenden Aufgabe wird eine indirekte Strangpresse mit einem eine Matrize umfassenden, auf einem Indirektstempel angeordneten Werkzeugkopf vorgeschlagen, wobei sich die indirekte Strangpresse durch einen als Spreizring ausgebildeten Räumring auszeichnet. Dieser Räumring kann sich durch seine Ausgestaltung als Spreizring wegen seiner Flexibilität ausdehnen und sich somit an einer Innenwandung einer Innenbuchse der indirekten Strangpresse anschmiegen und den zwischen dem Räumring und der Innenbuchse entstehenden Spalt vorteilhaft minimieren. Es ist ersichtlich, dass hierdurch ein durch diesen Spalt gelangender Werkstofffilm möglichst minimal ausgebildet wird.
[26] Der Räumring kann zu dem vorgenannten Zweck mit dem Werkzeugkopf zusammenwirken, wobei sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der indirekten Strangpresse ergibt, wenn der Räumring mit einer axialen neben ihm angeordneten Baugruppe über eine konisch nach innen weisende Fläche wirkverbunden ist. Die genannte neben dem Räumring angeordnete Baugruppe kann hierbei der erwähnte Werkzeugkopf oder aber auch der Indirektstempel sein. Vorteilhaft ist der Räumring axial zwischen dem Werkzeugkopf und dem Indirektstempel angeordnet, wodurch der Werkzeugkopf einen Druck auf den Räumring überträgt und dieser Druck mittels der konischen Flächen durch die Kraftumleitung den Räumring spreizt.
[27] Da vorteilhaft durch die konisch nach innen weisende Fläche der Räumring besonders einfach abnehmbar ist, werden auch hierbei Rüstzeiten und Kosten für einen Austausch des Räumrings minimiert. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Räumring von Indirektstempel abnehmbar ausgebildet ist. Es ist sofort ersichtlich, dass hierbei der Indirektstempel einem geringstmöglichen Verschleiß unterliegt, da das verschleißbehaftete Bauteil durch den Räumring dargestellt wird.
[28] In diesem Zusammenhang wird somit auch alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehenden Verfahren ein Verfahren zum indirekten Strangpressen vorgeschlagen, bei welchem ein Werkstoffblock unter Ausbildung einer Schale durch eine von einem Werkzeugkopf umfasste Matrize gepresst wird und sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass wenigstens ein zur Ausbildung einer Schale genutzter Räumring während des Pressens gespreizt und beim Zurückfahren eines Blockaufnehmers entspreizt wird.
[29] Besonders vorteilhaft für dieses Verfahren ist es weiterhin, wenn die zum Spreizen erforderliche Kraft aus dem Pressdruck genommen wird. [30] Wie auch weiter obenstehend bereits erläutert, kann mittels des gespreizten Räumrings die aus der Strangpresse austretende Schale sehr stark ausgedünnt werden, so dass lediglich ein minimaler Werkstofffilm aus der Strangpresse austritt. Die Verwendung des Pressdrucks zum Spreizen des Räumrings setzt den besonderen Vorteil um, dass die Spreizkraft auch nur dann auf den Räumring ausgeübt wird, wenn der Räumring zum Ausdünnen der Schale herangezogen wird. Das Herabfallen des Pressdruckes beim Zurückfahren des Blockaufnehmers bewirkt zusätzlich eine Verminderung der Reibung, da der Spreizring gleichzeitig entspreizt wird.
[31] Üblicherweise werden bei indirekten Strangpressen Werkstücke mit endlicher Länge gepresst, wobei ein Werkstückwechsel spätestens bei einem Blockwechsel erfolgt, indem vor Aufgabe des nachfolgenden Werkstoffblocks Werkstoffreste insbesondere auch vor der Matrize entfernt werden, was beispielsweise durch Abdrehen, wie nach der EP 0 224 115 B 1, oder auch durch Abscheren erfolgen kann. Dieses bedingt, dass das noch in der Matrize befindliche und bereits verpresste Material einfach entnommen werden kann bzw. aus der Matrize herausfällt. [32] Weist die Matrize eine Vorkammer auf, so kann Material in der Vorkammer verbleiben, auch wenn im Übrigen Werkstoffreste, wie beispielsweise ein vor der Matrize befindlicher Materialrest oder eine Schale, entfernt werden. Auf diese Weise kann das Gebiet, in welchem möglicherweise Verunreinigungen oder Fehlstellen aufgrund der Grenze zwischen den beiden Werkstoffblöcken auftreten, gegenüber einem Aneinanderreihen von Werkstoffblöcken über den gesamten Durchmesser des Blockaufnehmers minimiert werden. Der in der Vorkammer befindliche Materialrest hält darüber hinaus das bereits gepresste Werkstück in Position, bis der nachfolgende Pressvorgang einsetzt.
[33] Verkleinert sich die Vorkammer in Pressrichtung, so kann eine besonders innige Verbindung des Materials zweier aufeinander folgender Werkstoffblöcke auf sehr kurze Distanz erfolgen, so dass das Gebiet von Verunreinigungen oder Fehlstellen, die durch den Wechsel der Werkstoffblöcke bedingt sind, weiter minimiert werden kann.
[34] Je nach konkreten Anforderungen an das fertige Produkt kann auf diese Weise ein endloses Werkstück bereitgestellt werden, wenn die Verunreinigungen oder Fehlstellen, die durch den Wechsel der Werkstoffblöcke bedingt sind, hinsichtlich der Qualität toleriert werden können. Ansonsten können diese Stellen im Nachhinein abgetrennt werden, wobei auch bei herkömmlichen Werkstücken ggf. Anfangs- und Endbereiche jeweils abgetrennt werden müssen so dass der Materialverlust in der Regel in vertretbaren Grenzen bleibt. Durch die Verbindung der Werkstücke über einen Blockwechsel hinaus kann darüber hinaus auf komplexe Führungsmechanismen innerhalb des Indirektstempels, mit welchen Werkstückanfänge und Werkstückenden innerhalb des Indirektstempels geführt werden, verzichtet werden.
[35] Alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehend genannten Verfahren wird ein Verfahren zum indirekten Strangpressen vorgeschlagen, bei welchem ein Werkstoffblock unter Ausbildung einer Schale durch eine von einem Werkzeugkopf umfasste Matrize gepresst wird und welches sich dadurch auszeichnet, dass eine zur Aufnahme der Schale genutzte Schalenkammer geschmiert wird.
[36] Vorzugsweise wird diese Schalenkammer mit Graphit geschmiert. Hierzu können auch Bomitrit, Silikone oder Fette bzw. Salzwasser oder Salzlauge genutzt werden.
[37] Die Schmierung der Schalenkammerverringert ebenfalls die Rüstzeiten der Strangpresse, indem der Werkzeugkopf nach dem erfolgten Pressen besser aus der gebildeten Schale abgezogen oder die Schale sonstwie einfacher von dem Werkzeugkopf entfernt werden kann. Dies kann in der indirekten Strangpresse oder außerhalb geschehen. [38] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen auch unabhängig voneinander vorteilhaft für eine Strangpresse sind und gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
[39] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine schematische Detaildarstellung einer Strangpresse mit einem
Werkzeugkopf mit einem integrierten Scherring und einem separaten Räumring;
Figur 2 eine schematische Detaildarstellung einer Strangpresse mit einem
Werkzeugkopf mit einem einstückigen Führungs- und Räumring;
Figur 3 eine schematische Detaildarstellung einer Strangpresse mit einem
Werkzeugkopf mit einem separaten Räumring und einem separaten Scherring:
Figuren 4 bis 11 ein Prozess verlauf beim Rüsten in schematischer Einzelschrittdarstellung für die Anordnung nach Figur 1 ;
Figuren 12 bis 15 ein Prozess verlauf beim Rüsten in schematischer Einzelschrittdarstellung für die Anordnungen nach Figur 3;
Figuren 16 bis 21 eine Detailansicht des Prozessverlaufes beim Rüsten für die Anordnung nach
Figur 3; und
Figur 22 eine Detaildarstellung einer Matrize in schematischem Schnitt.
[40] Eine erste Ausführungsform einer indirekten Strangpresse 1 mit einer Matrize 19 und einem Werkzeugkopf 5 nach Figur 1 verfügt über einen im Werkzeugkopf 5 integrierten Scherring 20. Weiterhin ist zwischen einem Indirektstempel 2 der indirekten Strangpresse I , gegen welchen der Werkzeugkopf 5 inklusive der Matrize 19 gepresst wird, ein Räumring 16 angeordnet.
[41] Der als separates Bauteil ausgeführte Räumring 16 wirkt mit einer radial um den Werkzeugkopf 5 angeordneten Schalenkammer 24 zusammen, um einen an dem Scherring 20 vorbeifließenden Rest des Werkstoffblockes 12 in dieser Schalenkammer 24 zu sammeln.
[42] Wie der Scherring 20 auch, befindet sich der Räumring 16 innerhalb der indirekten Strangpresse koaxial, jedoch mit einem geringen Spiel, zu einem Blockaufnehmer 3. Durch den an einer Innenbuchse 22 des Blockaufnehmers 3 entstehenden Spalt gelangt zunächst ein erster Rest des Werkstoffblockes 12 nach Abscheren an einer am Scherring 20 angeordneten Scherkante 21 in die Schalenkammer 24. Nachdem der in dieser Schlankammer 24 befindliche Werkstoffrest den Räumring 16 erreicht, wird ein Großteil dieses Werkstoffrestes mittels Abscherung an der Scherkante 17 in der Schalenkammer 24 zurückgehalten. In dieser Schalenkammer 24 entsteht somit während des Pressens eine Schale 15 aus dem ersten Teil Werkstoffrestes.
[43] Ein den Räumring 16 bzw. die Scherkante 17 passierender zweite Teil des Werkstoffrestes bleibt im weiteren Verlauf an der Innenbuchse 22 als ein dünner Werkstofffilm 26 haften. Im Idealfall ist die Wandstärke des Werkstofffilms 26 derart gering, dass eine Entnahme dieses verbleibenden Werkstofffilms 26 aus der indirekten Strangpresse 1 mit geringstem Aufwand erfolgt. Insbesondere kann der Werkstofffilm 26 bei einem Zurückfahren des Blockaufnehmers 3 in eine Rüstposition bereits selbstständig einreißen, wodurch eine Entnahme ohne weitere Werkzeuge bzw. mit nur geringer Unterstützung möglich wird. Ebenso kann ggf. die Wandstärke des verbleibenden Werkstofffilms 26 derart gering sein, dass dieser an der Innenbuchse 22 verbleiben kann.
[44] Die Schalenkammer 24 ist in ihrem Volumen derart bemessen, dass der an der Scherkante 17 des Räumringes 16 abgescherte Werkstoffrest erst nach wenigstens zwei aufeinander folgenden Pressvorgängen die Schalenkammer 24 füllt. Zudem bleibt in der Schalenkammer 24, wenn ihr Volumen größer bemessen wird, eine Kante 25 zum Einklinken eines Werkzeuges für Entnahme des Werkzeugkopfes 5 frei zugänglich.
[45] Zum sicheren Sitz des Werkzeugkopfes 5 während des Pressens eines Presserzeugnisses 4 verfügt dieser über wenigstens eine konische Fläche 23, welcher in der beschriebenen Ausführungsform mit dem Räumring 16 zusammenwirkt und bei diesem Ausführungsbeispiel den Räumring 16 spreizt. Zur Spreizung des Räumringes 16 kann dieser, muss jedoch nicht, geschlitzt sein, wodurch ein engeres Anliegen der Scherkante 17 an der Innenbuchse 22 gewährleistet werden kann. Es ist sofort ersichtlich, dass durch diese Ausbildung des Räumringes 16 der Werkstofffilm 26 auf ein Minimum reduziert wird. In einer abweichenden Ausführungsform ist auch der Räumring 16 über eine konische Fläche in Wirkverbindung mit dem Indirektstempel, wodurch eine gute Zentrierung und bei geeigneter Abstimmung der Konizität bzw. der Kontaktflächen zwischen Innenstempel 2 und Räumring 16 die Spreizung noch verstärkt werden kann. [46] Eine zweite Ausführungsform einer indirekten Strangpresse 1 nach Figur 2 verfügt über einen einstückig mit dem Scherring 20 verbundenen Räumring 16, wobei der Scherring 20 und der Räumring 16 axial zur Pressrichtung in ihrem Zwischenraum die Schalenkammer 24 ausbilden. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 1 wirkt der Indirektstempel 2 der indirekten Strangpresse 1 nunmehr unmittelbar auf den Werkzeugkopf 5 und nicht auf den Räumring 16, wobei der Räumring 16 sowie der mit diesem Räumring 16 verbundene Scherring 20 auf einer konischen Fläche 23 des Werkzeugkopfes 5 gelagert sind.
[47] Ein in Bezug auf die axiale Pressrichtung des Indirektstempels ausgebildeter Winkel der konischen Fläche 23 ist in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 dem entsprechenden Winkel nach Figur 1 entgegengesetzt. Diese Ausgestaltung gewährleistet bei geeigneter Detaildimensionierung auch für diese Ausführungsform ein Spreizen des Räumringes 16 und ggf. auch des Scherringes 20 beim Pressen eines Presserzeugnisses 4. In diesem Zusammenhang wie nochmal darauf hingewiesen, dass ein gespreizter Räumring 16 und/oder ein gespreizter Scherring 20 bei einem Zurückfahren des Indirektstempels 2 wieder entspreizt wird und eine Demontage der beiden Ringe 16, 20 mit weniger Kraftaufwand erfolgen kann.
[48] In einer dritten, zur Ausführungsform nach Figur 2 ähnlichen Ausführungsform ist auch die in Figur 3 dargestellte indirekte Strangpresse 1 gestaltet, wobei hierbei der Scherring 20, der Räumring 16 und der Werkzeugkopf 5 separat ausgebildet sind. Die Schalenkammer 24 wird nunmehr durch die beiden Ringe 16, 20 sowie einer äußeren sich leicht konisch zum Scherring 20 verjüngenden Oberfläche 23 des Werkzeugkopfes 5 gebildet. Diese Ausführungsform bietet, wie sofort ersichtlich, den Vorteil, dass zum Entnehmen der Schale 15 aus dem Werkzeugkopf 5 lediglich der Scherring 20 abgezogen werden braucht.
[49] Bei der Ausführungsform nach Figur 1 wird zum Pressen des Presserzeugnisses 4 in der indirekten Strangpresse 1 zunächst bei zurückgefahrenem Blockaufnehmer 3 ein Werkstoff- block 12 mittels eines Blockladers 13 zwischen dem Werkzeugkopf 5 und einem Verschlussstück 8 koaxial zum Indirektstempel 2 sowie koaxial zu einem Direktzylinder 27 positioniert, wie in Figur 4 dargestellt.
[50] Der Direktzylinder 27, welcher weiterhin in einem Gestell 28 gelagert ist, wirkt über einen Direktstempel 11 auf ein zugehöriges Verschlussstück 8. Mittels eines Halters 9, welcher über eine Druckplatte 10 ebenfalls im Gestell 28 gelagert wird, wird die Anordnung aus Verschlussstück 8 sowie Direktstempel 1 1 innerhalb des Gestells 28 geführt und der durch das Schließen des Blockaufnehmers entstehende Druck aufgenommen. [51] Nach dem Positionieren des Werkstoffblockes 12 wird der Indirektstempel 2, wie aus Figur 5 ersichtlich, gegen den Werkstoffblock 12 verfahren, so dass dieser zwischen dem Werkzeugkopf 5 und dem Verschlussstück 8 eingeklemmt wird und der Blocklader 12 aus der indirekten Strangpresse 1 herausgeführt werden kann. [52] Anschließend wird der Blockaufnehmer 3 an den Halter 9 gefahren, wodurch der Werkstoffblock 12 eine vollständig geschlossene Einhausung erhält, und der Pressvorgang beginnt mit fortschreitendem Hub des Indirektstempels 2 in dem Blockaufnehmer 3, wie aus den Figuren 6 und 7 ersichtlich. Mittels der Matrize 19 wird wegen der einsetzenden Volumenverkleinerung innerhalb des Blockaufnehmers 3 das Presserzeugnis 4 gefertigt bis der Indirekt- stempel 2 in den Blockaufnehmer eingefahren ist und von dem Werkstoffblock 12 lediglich ein geringer Pressrest 7 verbleibt.
[53] Nach Zurückfahren des Verschlussstücks 8 wird , wie weiterhin aus Figur 8 ersichtlich, der Pressrest 7 mittels eines verfahrbaren Schermessers 6 vom Werkzeugkopf 5 sowie vom Presserzeugnis 4 abgetrennt. [54] Das mittels der Figuren 4 bis 8 erläuterte Pressverfahren wird im Anschluss an den ersten Pressvorgang wenigstens ein zweites Mal durchlaufen. Es ist sofort ersichtlich, dass bei entsprechendem Volumen der Schalenkammer 24 auch mehr als zwei Pressvorgänge durchlaufen werden können, bis sich die Schalenkammer maximal füllt. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass zwischen zwei Pressvorgängen nicht notwendigerweise der Pressrest 7 mittels des Schermessers 6 entfernt werden muss. Es ist neben der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise auch möglich, einen neu eingelegten Werkstoffblock 12 direkt auf den verbliebenen Pressrest 7 aufzulegen und den Pressvorgang fortzusetzen. Zumindest jedoch ist das Entfernen des Pressrestes 7 dann erforderlich, wenn die Schale 15 entfernt werden muss, wobei dieses ggf. gemeinsam mit dem Entfernen der Schale 15 geschehen kann. [55] Das Entfernen der Schale bei der nach Figur 1 beschriebenen Ausführungsform des Werkzeugkopfes 5 erfolgt, wie aus Figur 9 ersichtlich, mittels eines Greifarmes bzw. Manipulators 14, welcher an der Kante 25 des Werkzeugkopfes 5 eingreift und diesen, wie weiterhin aus Figur 10 ersichtlich, vom Indirektstempel 2 bzw. vom Räumring 16 löst. Mittels eines weiteren Zurückfahrens des Blockaufnehmers 3 wird die Schale 15 vollständig freigelegt, wonach das Schermesser 6 erneut angreift und die Schale 15 abtrennt.
[56] Der Manipulator 14 fährt nach dem Entfernen der Schale 15 aus der Schalenkammer 24 erneut an seine ursprünglich Position, und es wird ein neuer Werkstoffblock mittels des Blockladers 13 zum erneuten Beginn eines Pressvorgangs in die indirekte Strangpresse 1 geführt, wie dies aus Figur 1 1 ersichtlich ist.
[57] Das Rüsten einer indirekten Strangpresse 1 bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 weicht leicht hiervon ab. Der Manipulator 14 fährt bei zurückgefahrenem Blockaufnehmer 3 zunächst in die indirekte Strangpresse 1 und zieht den Scherring 20 vom Werkzeugkopf 5 ab. An der freigelegten Schale 15 greift daraufhin das Schermesser 6 an, wobei in diesem Zusammenhang allerdings ein zwei- oder mehrschneidiges Schermesser 6 verwendet wird, und der Blockaufnehmer 3 wird entgegen der Pressrichtung verlagert, wodurch die von dem Schermesser ergriffene Schale 15 von dem Werkzeugkopf 5 abgezogen wird. Im Anschluss wird der Werkzeugkopf 5 erneut aus dem Blockaufnehmer 3 herausgefahren, um mittels des Manipulators 14 den Scherring 20 wieder auf den Werkzeugkopf 5 aufzusetzen.
[58] Das mittels der Figuren 12 bis 15 erläuterte Rüsten der indirekten Strangpresse 1 ist in den Figuren 16 bis 21 nochmals im Detail dargestellt. Hierbei wird nach Zurückfahren des Blockaufnehmers 3 und nach Abscheren des Pressrestes 7 mittels des Schermessers 6 der Werk- zeugkopf 5 unter vollständiger Freilegung der Schalenkammer 24 herausgefahren. Während des Abtrennens des Pressrestes 7 und dem Freilegen der Schalenkammer 24 wird zusätzlich die Schale 15 vom Pressrest 7 gebrochen, so dass der Scherring 20 vollständig freiliegt und ungehindert vom Werkzeugkopf 5 abgezogen werden kann. Das Schermesser 6 greift, wie bereits vorstehend erläutert, daraufhin die Schale 15, während der Werkzeugkopf 5 eingefahren wird, so dass nun auch die Schale 15 vollständig freiliegt und aus der indirekten Strangpresse 1 entfernt werden kann. Es ist an dieser Stelle auch weiterhin denkbar, dass die Schale mittels des Manipulators 14 oder einem alternativen Greifwerkzeug aus der indirekten Strangpresse 1 entnommen werden kann.
[59] Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt ein Wechsel mit ähnlichen Vorrichtungen, wobei hier die Einheit aus Räumring 16 und Scherring 20 als Ganzes von dem Werkzeugkopf abgezogen wird.
[60] Im Anschluss an das Entfernen des Pressrestes 7 und der Schale 15 aus der Schalenkammer 24 wird bei allen vorliegenden Ausführungsbeispielen für eine bessere Prozessführung während des Pressens die Oberfläche des Werkzeugkopfes 5, insbesondere die konischen Flächen 23, mit einem Gleit- bzw. Schmiermittel, in diesem Fall mit Graphit 29, besprüht. Das Aufbringen des Graphits 29 erleichtert während des nachfolgenden Rüstens das Abziehen des Scherrings 20 vom Werkzeugkopf 5, kann jedoch ggf. auch nicht durchgeführt werden.
[61] Das Rüsten der indirekten Strangpresse 1 wird anschließend durch erneutes Aufsetzen des Scherrings 20 auf den Werkzeugkopf 5 beendet und ein weiterer Pressvorgang in der zuvor beschriebenen Ausgestaltung eingeleitet.
[62] Wie bereits vorstehend dargelegt, kann ggf. ein neu eingelegter Werkstoffblock 12 direkt auf den verbliebenen Pressrest 7 aufgelegt werden, um quasi kontinuierlich ein Werkstück auszupressen. Um den Bereich, der möglicherweise Verunreinigungen aufgrund der Grenze zwischen den beiden Werkstoffblöcken 12 aufweist, möglichst gering zu halten, kann die in Figur 22 dargestellte Matrize 19A zur Anwendung kommen, welche auf Seiten des Werkstoffblocks eine Vorkammer 30 aufweist, wobei dann bei einem Abscheren lediglich der Materialrest in der Vorkammer 30 verbleibt und für die Verbindung mit dem nachfolgenden Werkstoffblock 12 genutzt wird.
Bezugszeichenliste:
1 Indirekte Strangpresse 17 Scherkante des Räumrings 16
2 Indirektstempel 18 Klemmbacke des Manipulators 14
3 Blockaufnehmer 19 Matrize
4 Presserzeugnis 19A Matrize
5 Werkzeugkopf 20 Scherring
6 Schermesser 21 Scherkante des Scherrings 20
7 Pressrest 22 Innenbuchse des Blockaufnehmers 3
8 Verschluss stück 23 konische Fläche
9 Halter 24 Schalenkammer
10 Druckplatte 25 Kante zum Einklinken der Klemmbacke 18
1 1 Direktstempel und Begrenzung der Schalenkammer 24
12 Werkstoffblock 26 Werkstoffrest/Werkstofffilm
13 Blocklader 27 Direktzylinder
14 Manipulator 28 Gestell
15 Schale 29 Graphit
16 Räumring 30 Vorkammer

Claims

Patentansprüche:
1. Indirekte Strangpresse (1) mit einem eine Matrize (19) umfassenden, auf einem Indirektstempel (2) angeordneten Werkzeugkopf (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (5) an seiner Außenseite nach einem eine Scherkante (21 ) aufweisenden Scherring (20) und/oder nach einem eine Scherkante (17) aufweisenden Räumring ( 16) in Richtung auf eine Abstreifebene sich verjüngend ausgebildet ist.
2. Indirekte Strangpresse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Räumring (16) und/oder der Scherring (20) um den Werkzeugkopf (5) radial außen umlaufend und abnehmbar angeordnet ist.
3. Indirekte Strangpresse (1) mit einem eine Matrize (19) umfassenden, auf einem Indirektstempel (2) angeordneten Werkzeugkopf (5), gekennzeichnet durch eine sich in Richtung auf eine Abstreifebene verjüngende Schalenkammer (24).
4. Indirekte Strangpresse (1) mit einem eine Matrize (19) umfassenden, auf einem Indirektstempel (2) angeordneten Werkzeugkopf (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (5) einen Räumring (16) und einen Scherring (20) umfasst, die jeweils von dem Werkzeugkopf (5) abnehmbar ausgebildet sind.
5. Indirekte Strangpresse (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Räumring (16) und/oder der Scherring (20) um den Werkzeugkopf (5) radial außen umlaufend und abnehmbar angeordnet ist.
6. Indirekte Strangpresse (1) mit einem eine Matrize (19) umfassenden, auf einem Indirektstempel (2) angeordneten Werkzeugkopf (5), gekennzeichnet durch einen Räumring (16) und einen Scherring (20), wobei der Räumring ( 16) und der Scherring (20) einstückig miteinander ausgebildet sind und zwischen dem Räumring (16) und dem Scherring (20) eine Schalenkammer (24) ausgebildet ist.
7. Indirekte Strangpresse (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bauliche Einheit aus die Schalenkammer bildendem Räumring (16) und Scherring (20) über eine Abstreifebene sich verjüngend ausgebildete Fläche (23) mit der übrigen indirekten Strangpresse (1) bzw. mit dem Indirektstempel (2) verbunden ist
8. Indirekte Strangpresse (1) mit einem eine Matrize (19) umfassenden, auf einem Indirektstempel (2) angeordneten Werkzeugkopf (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Größe einer Schalenkammer (24), die hinter einer Scherkante (21) eines Scherringes (20) des Werkzeugkopfes (5) angeordnet ist, derart gewählt ist, dass das Schalenmaterial von wenigstens zwei Werkstoffblöcken ( 12) in der Schalenkammer (24) aufgenommen werden kann.
9. Indirekte Strangpresse (1) mit einem eine Matrize ( 19) umfassenden, auf einem Indirektstempel (2) angeordneten Werkzeugkopf (5), gekennzeichnet durch einen als Spreizring ausgebildeten Räumring (16).
10. Indirekte Strangpresse (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Räumring (16) mit einer axial neben ihm angeordneten Baugruppe, z.B. mit dem Werkzeugkopf (5) oder mit dem Indirektstempel (2), über eine konisch nach innen weisende Fläche wirkverbunden ist.
11. Indirekte Strangpresse (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Räumring ( 16) von dem Indirektstempel (2) und/oder von dem Werkzeugkopf (5) abnehmbar ausgebildet ist.
12. Indirekte Strangpresse (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Matrize (19A) mit einer Vorkammer (30).
13. Verfahren zum indirekten Strangpressen, bei welchem ein Werkstoffblock (12) unter Ausbildung einer Schale (15) durch eine von einem Werkzeugkopf (5) umfasste Matrize (19) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entfernen der Schale (15) Werkzeugkopf (5) und Schale (15) voneinander abgezogen werden.
14. Verfahren zum indirekten Strangpressen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entfernen der Schale (15) ein Scherring (20) zunächst von dem Werkzeugkopf (5) und darauf folgend die Schale (15) von dem Werkzeugkopf (5) abgezogen wird.
15. Verfahren zum indirekten Strangpressen nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abziehen des Werkzeugkopfes (5) die Schale ( 15) von einem in der indirekten Strangpresse (1) verbleibenden Werkstofffilm (26) abgetrennt, vorzugsweise abgeschert, wird.
16. Verfahren zum indirekten Strangpressen, bei welchem ein Werkstoffblock (12) unter Ausbildung einer Schale ( 15) durch eine von einem Werkzeugkopf (5) umfasste Matrize (19) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Werkstoffblöcke (12) verpresst werden, bevor eine Schalenkammer (24) von der Schale ( 15) befreit wird.
17. Verfahren zum indirekten Strangpressen, bei welchem ein Werkstoffblock (12) unter Ausbildung einer Schale (15) durch eine von einem Werkzeugkopf (5) umfasste Matrize (19) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Ausbildung der Schale (15) genutzter Räumring (16) während des Pressens gespreizt und beim Zurückfahren eines Blockaufnehmers (3) entspreizt wird.
18. Verfahren zum indirekten Strangpressen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Spreizen des Räumringes (16) erforderliche Kraft aus dem Pressdruck genommen wird.
19. Verfahren zum indirekten Strangpressen, bei welchem ein Werkstoffblock ( 12) unter Ausbildung einer Schale (15) durch eine von einem Werkzeugkopf (5) umfasste Matrize (19) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Aufnahme der Schale (15) genutzte Schalenkammer (24) geschmiert wird, vorzugsweise mit Graphit geschmiert wird.
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