LU92917B1 - Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse (1), die einen aus einem Zylinderholm (2) und damit verbundenem Gegenholm (4) be- stehenden Pressenrahmen aufweist, in dem ein verfahrbarer, einen Blockaufneh- mer (8) tragender Blockaufnehmerhalter (7) und eine verfahrbare Stempeltraverse (6) vorgesehen sind, wobei im Zylinderholm (2) ein Haupt- bzw. Presszylinder an- geordnet ist, der in seinem Zylindergehäuse (9) einen mit einem Pressstempel (18) versehenen Presskolben (11) aufnimmt, und bei der im Zylindergehäuse (9) ein dem Presskolben (11) Hydrauliköl mittels einer auf einem zentralen Gestänge (19) vorgesehenen Schieberplatte (28) zuführender Ausgleichsbehälter (15) zuge- ordnet ist, wobei im Übergang vom Ausgleichsbehälter (15) zum Zylindergehäuse (9) ein einen deckelartigen Ventilkegel (20) aufweisendes Füllventil (21) ausgebil- det ist. Um eine vereinfachte Betriebs- und Bauweise zu erreichen, ist das zentrale Ge- stänge (19) als von dem Presskolben (11) entkoppelte Gleitführung für die Schie- berplatte (28) ausgebildet, wobei die Schieberplatte (28) am vom Presskolben (11) entfernten Ende auf mindestens zwei im radialen Abstand zum zentralen Gestän- ge (19) verlaufenden, einerseits am rückwärtigen Ende des Presskolbens (11) und andererseits an der Schieberplatte (28) befestigten Schieberstangen (27) festge- legt ist und das zentrale Gestänge (19) mit einem Stellantrieb (17) verbunden ist, der außerhalb des Ausgleichsbehälters (15) angeordnet ist.

Description

Beschreibung SMS group GmbH, Eduard-Schloemann-Straße 4, 40237 Düsseldorf

Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse

Die Erfindung betrifft eine Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse, die einen aus einem Zylinderholm und damit verbundenem Gegenholm bestehenden Pressenrahmen aufweist, in dem ein verfahrbarer, einen Blockaufnehmer tragender Blockaufnehmerhalter und eine verfahrbare Stempeltraverse vorgesehen sind, wobei im Zylinderholm ein Haupt- bzw. Presszylinder angeordnet ist, der in seinem Zylindergehäuse einen an seinem vorderen, von der Stempeltraverse abgestützten Ende mit einem Pressstempel versehenen Presskolben aufnimmt, und bei der im Zylindergehäuse ein dem Presskolben Hydrauliköl mittels einer auf einem zentralen Gestänge vorgesehenen Schieberplatte zuführender Ausgleichsbehälter zugeordnet ist, wobei im Übergang vom Ausgleichsbehälter zum Zylindergehäuse ein in der Öffnungsfunktion einen an den großen Innendurchmesser im Übergang zum Zylindergehäuse angepassten Ringflächenquerschnitt freigebendes, einen deckelartigen Ventilkegel aufweisendes Füllventil ausgebildet ist.

Eine solche Metallstrangpresse, bei der der das Werkzeug, üblich Druckplatte, Matrizenhalter und Matrize, aufweisende Gegenholm über Zuganker bzw. Zuglamellen und Druckstützen mit dem Zylinderholm verbunden ist, ist durch die gattungsbildende WO 2013 064 251 A1 bekannt geworden. Durch das zentral im bzw. am Zylindergehäuse des Hauptzylinders eingebaute Füllventil steht eine gro ße Ringfläche zur Verfügung, durch die das Öl ohne großen Widerstand aus dem Ausgleichsbehälter in den Druckraum hinter dem Presskolben und bei Umschaltung der Presskolbenbewegung zurück in den Ausgleichsbehälter fließen kann, d. h. das Öl wird im Betrieb der Metallstrangpresse zwischen dem Ausgleichszylinder und dem Zylindergehäuse pendelnd hin und her geschoben. Der in dem Zylindergehäuse des Hauptzylinders geführte Presskolben mit dem in diesem festgelegten, die Schieberplatte tragenden zentralen Gestänge wird somit durch Ölversorgung aus dem Ausgleichsbehälter vorgefahren oder zurückgezogen. Die nach der Zustellung des Presskolbens und Blockaufnehmerhalters zum Pressen des geladenen Blockes zu einem Strangpressprodukt eventuell noch benötigte zusätzliche Menge an Hydrauliköl kann bei geschlossenem Füllventil aus einem Tank oder einer sonstigen Druckmittelversorgung in den Druckraum des Zylindergehäuses hinter dem Presskolben eingeleitet werden. Hierbei lässt sich durch Zwischenschaltung eines Tanks das erforderliche Pendelvolumen verringern.

Das Füllventil dieser bekannten Metallstrangpresse besteht aus einem Füllventildeckel, ausgebildet als Ventilkegel, der auf dem zentralen Gestänge über eine kragenartige Verschiebebuchse angeordnet ist, und einem die Verschiebebuchse in Pressrichtung hinter dem Ventilkegel umschließenden Ringzylinder, dessen Zylinderkolben abhängig von der mit Hydrauliköl beaufschlagten Kolbenseite die Verschiebebuchse und damit den Ventilkegel entweder in die Schließposition oder in die Öffnungsposition bringt. Die Beaufschlagung des Zylinderkolbens erfordert vor und hinter diesem liegende Druckräume mit entsprechenden Druckmittelleitungen und Abdichtungen. Der in die Maschineneinheit mit seinem Zylinderkolben eingebaute Ringzylinder setzt einen gewissen Herstellungsaufwand der notwenigen Funktionselemente voraus und ist bei Wartungsarbeiten, z. B. Austausch von Dichtungen, nicht frei zugänglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Metallstrangpresse unter Beibehaltung des bewährten Füllventilprinzips die Funkti- ons- und Bauweise des zwischen dem Hauptzylinder und dem Ausgleichsbehälter integrierten Füllventils zu vereinfachen, insbesondere hinsichtlich der hydraulischen und elektrischen Steuerungsanforderungen sowie des Herstellungs- und Wartungsaufwandes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zentrale Gestänge als von dem Presskolben entkoppelte Gleitführung für die Schieberplatte ausgebildet ist, wobei die Schieberplatte am vom Presskolben entfernten Ende auf mindestens zwei im radialen Abstand zum zentralen Gestänge verlaufenden, einerseits am rückwärtigen Ende des Presskolbens und andererseits an der Schieberplatte befestigten Schieberstangen festgelegt ist und das zentrale Gestänge mit einem Stellantrieb verbunden ist, der außerhalb des Ausgleichsbehälters angeordnet ist und bei Betätigung den Ventilkegel entweder aus seinem Ventilsitz im Füllventil abhebt oder in den Ventilsitz zurückzieht. Das zentrale Gestänge ist lediglich noch mit dem daran vorne aufgeschraubten Ventilkegel versehen und dient nicht mehr zur Übertragung der Presskolbenbewegungen auf die sich gleichzeitig damit verlagernde Schieberplatte. Dies wird vielmehr von den beiden Schieberstangen übernommen, wobei die Schieberplatte auf dem zentralen Gestänge hin und her gleitet. Der Stellantrieb, vorzugsweise ein hydraulischer Verschiebezylinder, lässt sich nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in einfacher Weise an die Rückwand des Ausgleichsbehälters anflanschen. Der Verschiebezylinder ist von außen ungehindert frei zugänglich und macht einen im Übergang vom Ausgleichszylinder zum Presszylinder integrierten Ringzylinder einschließlich Verschiebebuchse für den Ventilkegel ebenso entbehrlich, wie für einen Ringzylinder zusätzlich benötigte Druckölleitungen und Abdichtungen.

Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Schieberstangen durch Schraubverbindungen im Presskolben und an der Schieberplatte festgelegt sind. Die Schieberstangen sind hierzu an ihren beiden Enden mit Gewindezapfen versehen, so dass der eine Gewindezapfen in eine Gewindebohrung des Presskol- bens eingeschraubt und auf den anderen, aus der Schieberplatte hervorragenden Gewindezapfen eine Mutter aufgeschraubt werden kann. Statt der Schraubverbindungen können auch andere, vergleichbare Befestigungsarten bzw. - mittel vorgesehen werden. Zur Führung und Abdichtung gleiten die Schieberstangen in Stopfenbuchsen, die in die rückwärtige, an den Ausgleichsbehälter angrenzende Zylindergehäusewand des Hauptzylinders eingesetzt werden.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht eine als Ventilsitz ausgebiidete, in eine Durchgangsbohrung der Rückwand des Zylindergehäuses abdichtend eingesetzte Buchse vor. Bei aus seinem Ventilsitz abgehobenen Ventilkegel steht im Übergang zum Zylindergehäuse der angepasste, große Ringflächenquerschnitt der Buchse frei, über den im Betrieb der Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse das Hydrauliköl stets ohne großen Widerstand hin und her geschoben werden kann.

Dieser freie Ringflächenquerschnitt wird für den Betrieb des Füllventils nicht beeinträchtigt, wenn nach einem Vorschlag der Erfindung in der Buchse eine aus einem Außenring und einem davon beabstandeten Innenring bestehende, gegenüber der Buchse schmalere Dicht- und Führungseinheit angeordnet ist, wobei der Außenring in eine umlaufende Nut der Buchse eingreift und der Innenring das zentrale Gestänge manschettenartig umschließt. Das zentrale Gestänge lässt sich hierdurch mit einer Zweipunkt-Lagerung und -Führung anordnen, nämlich zum einen in der Rückwand des Ausgleichsbehälters und zum anderen im manschettenartigen Innenring der Dicht- und Führungseinheit in der Ventilsitzbuchse.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Figur 1 in perspektivischer Ansicht als Einzelheit einer Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse deren Pressenrahmen mit darin angeordneter Stempeltraverse und Blockaufnehmerhalter; und

Figur 2 eine teilgeschnittene Ansicht des rückwärtigen Endes einer Strang-und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse, ohne Zylinderholm und ohne Stempeltraverse und Blockaufnehmerhalter dargestellt.

Von einer Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse 1 ist in Figur 1 im Wesentlichen der Grundrahmen dargestellt. Dieser besteht aus einem Zylinderholm 2 und einem damit über Zuglamellen 3 verspannten, hier nicht dargestellten, am Ende der Zuglamellen 3 lediglich mit der Bezugsziffer 4 angedeuteten Gegenhoim. Zur kraftschlüssigen Verbindung dieser Bauteile tragen weiterhin Druckstützen 5 bei, die die Zuglamellen 3 zwischen dem Zylinderholm 2 und dem Gegenholm 4 umschließen. Die Druckstützen 5 dienen außerdem noch zur Führungsaufnahme einer in dem Grundrahmen beweglichen Stempeltraverse 6 und eines beweglichen Blockaufnehmerhalters 7. Der einen Blockaufnehmer bzw. Rezipient 8 aufweisende Blockaufnehmerhalter wird ebenso wie die Stempeltraverse 6, die das voreilende Ende eines im Zylindergehäuse 9 eines Haupt- bzw. Presszylinders mit hydrostatischer Lagerung 10 (vergl. Figur 2) geführten Presskolbens 11 abstützt, mittels im Ausführungsbeispiel Elektromotoren 12, 13, insbesondere Servomotoren, in Pressrichtung 14 verfahren.

Ein solcher Elektromotor 12, 13 ist an jeder Längsseite des Blockaufnehmerhalters 7 und der Stempeltraverse 6 vorgesehen. Zur Übertragung bzw. Einleitung der Verfahrbewegung kämmen Ritzel der Elektromotoren 12, 13 mit Zahnstangen. Optional kann die Strang- und Rohrpresse 1 statt mit Elektromotoren 12, 13 für die Verfahr- und Zustellbewegungen der Stempeltraverse und des Blockaufnehmerhalters 7 z. B. mit bekannten, hydraulisch betätigten Seitenzylindern und Aufneh-mer-Verschiebezylindern ausgerüstet sein. Zum Stauchen und Pressen eines in den Blockaufnehmer 8 geladenen Blockes besitzt der Presskolben 11 einen Pressstempel 18. An das rückwärtige Ende des Zylindergehäuses 9 ist ein Ausgleichsbehälter 15 und an dessen End- bzw. Rückwand 16 ist ein Stellantrieb 17, ausgeführt als hydraulischer Verschiebezylinder, angeflanscht.

Wie der Figur 2 entnommen werden kann, beaufschlagt der Stellantrieb 17 ein zentrales Gestänge 19, auf das am vorderen Ende ein großflächiger Ventilkegel 20 eines integriert im Übergang vom Ausgleichsbehälter 15 zum Zylindergehäuse 9 des Haupt- bzw. Presszylinders angeordneten Füllventils 21 aufgeschraubt ist. Das Füllventil 21 umfasst weiterhin eine in eine Durchgangsbohrung der Rückwand des Zylindergehäuses 9 abdichtend eingesetzte, mit einem Ventilsitz 22 für den Ventilkegel 20 ausgebildete Buchse 23. Im Ausführungsbeispiel ist noch eine einen Außenring 24 und einen davon beabstandeten Innenring 25 aufweisende etwa in der Mitte der Buchse 23 angeordnete Dicht- und Führungseinheit vorgesehen, wobei der Außenring 24 in eine umlaufende Nut der Buchse 22 eingreift und der Innenring 25 das zentrale Gestänge 19 manschettenartig umschließt. Das zentrale Gestänge 19 ist außer in dem manschettenartigen Innenring 25 abgedichtet gleitend in einer Lagerbüchse 26 in der Rückwand 16 des Ausgleichsbehälter 15 geführt.

Parallel und im Abstand zu dem zentralen Gestänge 19 verlaufen mindestens zwei Schieberstangen 27, auf deren hintere Enden eine auf dem zentralen Gestänge 19 gleitend geführte Schieberplatte 28 angeordnet und mittels auf aus der Schieberplatte 28 hervorragenden Gewindezapfen aufgeschraubten Muttern 29 festgelegt ist. Die vorderen Enden der beiden Schieberstangen 27 sind mit Gewindezapfen in den Presskolben 11 eingeschraubt. Bei Verschiebebewegungen des Presskolbens 11 werden die die Schieberplatte 28 mitnehmenden Schieberstangen 27 von in die Rückwand des Presszylinders 9 abdichtend eingesetzten Stopfenbuchsen 30 geführt.

Bei Beaufschlagung des Stellantriebs 17 verschiebt sich das zentrale Gestänge 19 in Pressrichtung 14 und hebt damit den Ventilkegel 20 aus seinem in durchgezogenen Linien gezeigten Ventilsitz 22 in die gestrichelt angedeutete Öffnungsposition ab, in der der Ventilkegel 20 in eine Ausnehmung 31 des Presskolbens 11 eintaucht. In dieser Öffnungsposition des Füllventils 21 steht über den Öffnungsquerschnitt der Buchse 23 bzw. dem Öffnungsquerschnitt zwischen Außen- und Innenring 24, 25 ein großer Durchströmungsquerschnitt zur Verfügung, über den das Hydrauliköl aus dem Ausgleichsbehälter 15 ohne großen Widerstand in den Druckraum des Zylindergehäuses 9 hinter dem Presskolben 11 - und umgekehrt -einströmen kann. Dies dann, wenn durch die Zustellbewegungen, d. h. Verfahren der Stempeltraverse 6 und / oder des Blockaufnehmerhalters 7 in Pressrichtung 14, von der sich mit dem Presskolben 11 verlagernden Schieberplatte 28 das Hydrauliköl über das geöffnete Füllventil 21 ausgeschoben wird, bis der Presskolben 11 seine Position zum Pressvorgang eingenommen hat.

Zum anschließenden Pressen wird das Füllventil 21 geschlossen und die Presskraft durch Einspeisung von Hydrauliköl aus einem nicht dargestellten Tank oder dergleichen in den Druckraum hinter dem Presskolben 11 aufgebracht Da das Füllventil 21 geschlossen ist, wird mit dem sich weiter in Pressrichtung 14 verlagernden Presskolben 11 von der über die Schieberstangen 27 nachgezogenen Schieberplatte 28 eine weitere Menge Hydrauliköl aus dem Ausgleichsbehälter 15 in den nicht dargestellten Tank ausgeschoben.

Zur Vorbereitung eines neuen Lade- und Pressvorgangs strömt bei der Rückwärtsbewegung des Presskolbens 11 das Hydrauliköl über das dann durch den Stellantrieb 17 wieder geöffnete Füllventil 21 zurück in den Ausgleichsbehälter 15. Es versteht sich, dass zur Rückwärtsbewegung des Presskolbens 11 die Antriebe (Elektromotoren oder Verschiebezylinder) der Stempeltraverse 6 und des Blockaufnehmerhalters 7 entsprechend aktiviert werden.

Bezugszeichenliste 1 Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse 2 Zylinderholm 3 Zuglamelle 4 Gegenholm 5 Druckstütze 6 Stempeltraverse 7 Blockaufnehmerhalter 8 Aufnehmer / Rezipient 9 Zylindergehäuse 10 hydrostatische Lagerung 11 Presskolben 12 Elektromotor 13 Elektromotor 14 Pressrichtung 15 Ausgleichsbehälter 16 End-/ Rückwand 17 Stellantrieb / Verschiebezylinder 18 Pressstempel 19 zentrales Gestänge 20 Ventilkegel 21 Füllventil 22 Ventilsitz 23 Buchse 24 Außenring 25 Innen ring 26 Lagerbüchse 27 Schieberstange 28 Schieberplatte 29 Schraubmutter 30 Stopfenbuchse 31 Ausnehmung

Claims (5)

1. Strang- und Rohrpresse bzw. Metallstrangpresse (1), die einen aus einem Zylinderholm (2) und damit verbundenem Gegenholm (4) bestehenden Pressenrahmen aufweist, in dem ein verfahrbarer, einen Blockaufnehmer (8) tragender Blockaufnehmerhalter (7) und eine verfahrbare Stempeltraverse (6) vorgesehen sind, wobei im Zylinderholm (2) ein Haupt- bzw. Presszylinder angeordnet ist, der in seinem Zylindergehäuse (9) einen an seinem vorderen, von der Stempeltraverse (6) abgestützten Ende mit einem Pressstempel (18) versehenen Presskolben (11) aufnimmt, und bei der im Zyiindergehäuse (9) ein dem Presskolben (11) Hydrauliköl mittels einer auf einem zentralen Gestänge (19) vorgesehenen Schieberplatte (28) zuführender Ausgleichsbehälter (15) zugeordnet ist, wobei im Übergang vom Ausgleichsbehälter (15) zum Zylindergehäuse (9) ein in der Öffnungsfunktion einen an den großen Innendurchmesser im Übergang zum Zylindergehäuse (9) angepassten Ringflächenquerschnitt freigebendes, einen deckelartigen Ventilkegel (20) aufweisendes Füllventil (21) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Gestänge (19) als von dem Presskolben (11) entkoppelte Gleitführung für die Schieberplatte (28) ausgebildet ist, wobei die Schieberplatte (28) am vom Presskolben (11) entfernten Ende auf mindestens zwei im radialen Abstand zum zentralen Gestänge (19) verlaufenden, einerseits am rückwärtigen Ende des Presskolbens (11) und andererseits an der Schieberplatte (28) befestigten Schieberstangen (27) festgelegt ist und das zentrale Gestänge (19) mit einem Stellantrieb (17) verbunden ist, der außerhalb des Ausgleichsbehälters (15) angeordnet ist und bei Betätigung den Ventilkegel (20) entweder aus seinem Ventilsitz (22) im Füllventil (21) abhebt oder in den Ventilsitz (22) zurückzieht.

2. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberstangen (27) durch Schraubverbindungen im Presskolben (11) und an der Schieberplatte (28) festgelegt sind.

3. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine als Ventilsitz (22) ausgebildete, in eine Durchgangsbohrung der Rückwand des Zylindergehäuses (9) abdichtend eingesetzte Buchse (23).

4. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Buchse (23) eine aus einem Außenring (24) und einem davon beabstandeten Innenring (25) bestehende, gegenüber der Buchse (23) schmalere Dicht- und Führungseinheit angeordnet ist, wobei der Außenring (24) in eine umlaufende Nut der Buchse (23) eingreift und der Innenring (25) das zentrale Gestänge (19) manschettenartig umschließt.

5. Strang- und Rohrpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (17) des zentralen Gestänges (19) an die Rückwand (16) des Ausgleichsbehälters (15) angeflanscht ist