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Die Erfindung betrifft eine Strangpresse.
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Derartige Strangpressen sind beispielsweise aus der
EP 0 379 937 A2 bekannt und dienen dazu metallische Blöcke durch eine Matrize zu pressen. Hierzu umfasst die Strangpresse in der Regel eine Matrize, einen Blockaufnehmer, welche den zu pressenden Block während des Pressens umschließt und aufnimmt, sodass dieser den Presskräften nur durch die Matrize hindurch ausweichen kann, und einen bezüglich des Blockaufnehmers und der Matrize verlagerbaren Pressstempel, über welchen die Presskräfte, welche üblicherweise von einem Hauptzylinder, der vorzugsweise ein Plungerzylinder ist, in die Strangpresse eingebracht werden, aufgebracht werden können. Als Pressrahmen dient hierbei üblicherweise ein Gestell mit zumindest einem Zylinderholm, und einem Gegenholm, die durch vorgespannte Anker miteinander verbunden sind, wobei an dem Zylinderholm der Hauptzylinder und an dem Gegenholm die Matrize vorgesehen sind. Üblicherweise umfassen diese Anker zwischen dem Zylinderholm und dem Gegenholm wirksame Zugglieder und zwischen dem Zylinderholm und dem Gegenholm wirksame Druckstücke.
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Hierbei ist zu unterscheiden zwischen Direkt-Strangpressen, bei denen der Pressstempel verhältnismäßig weit auf die Matrize zu hervorragt und während des Pressens in den Blockaufnehmer eindringt, Indirekt-Strangpressen, bei denen die Matrize an einem Matrizenstempel angeordnet ist, der während des Pressens in den Blockaufnehmer eindringt, sowie Sonderverfahren, wie beispielsweise hydrostatischen Pressen. Seltene Ausführungen dieser Strangpressen, beispielsweise kontinuierlich arbeitende Strangpressen, weisen sowohl einen lang ausgebildeten Pressstempel als auch einen Matrizenstempel auf. Es versteht sich, dass, insbesondere auch bei kontinuierlich arbeitenden Strangpressen, die Matrize selbst bezüglich des Gestells während des Pressens verlagerbar sein kann. Gegebenenfalls kann dann auf eine Verlagerbarkeit des Pressstempels verzichtet werden, wenn beispielweise sämtliche Bewegungen umgekehrt werden, ebenso können natürlich sowohl der Pressstempel als auch die Matrize in axialer Richtung verlagerbar ausgebildet sein. Selbiges gilt für den Blockaufnehmer, der insbesondere zu Beladezwecken axial bezüglich der Matrize und/oder des Pressstempels verlagerbar ausgestaltet sein kann und gegebenenfalls auch einer Pressbewegung folgen kann, indem er axial bezüglich des Gestells verlagert wird.
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Die mithin während des Pressens von durch das Pressen bedingten Kräften und Momenten belasteten Baugruppen, wie insbesondere der Blockaufnehmer, die Matrize bzw. der Pressstempel und gegebenenfalls noch weitere Baugruppen, müssen, wenn sie bezüglich des Gestells bzw. bezüglich der anderen Baugruppen verlagert werden können, in einer Führung verlagerbar geführt sein. Dieses muss nicht unmittelbar der Fall sein, sondern kann auch indirekt über entsprechende Baugruppen geschehen, die wiederum diese Baugruppen tragen. So ist in der Regel ein Aufnehmerhalter vorgesehen, welcher den Blockaufnehmer hält und an dem Gestell geführt ist. Ebenso wird in der Regel der Pressstempel an einen Aufnehmerhalter angeordnet sein, der wiederum an dem Gestell geführt ist. Auch bei einer Matrize oder bei anderen Baugruppen können entsprechende Halterungen oder Holme vorgesehen sein, die dann entsprechend geführt sind.
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Die Führung wird häufig eine Führungseinrichtung umfassen, wobei in der Regel zwei beidseits der jeweiligen Baugruppe vorgesehene Führungseinrichtungen oder sogar drei oder mehr Führungseinrichtungen vorgesehen sein werden, gegebenenfalls auch mehrere derartige Führungseinrichtungen, um auch entsprechende Momente in geeigneter Weise begegnen zu können. Derartige Führungseinrichtungen umfassen in der Regel ein baugruppenseitiges Führungsteil, welches über einen an der entsprechenden Baugruppe vorgesehenen Führungsteilträger an der entsprechenden Baugruppe angeordnet ist, wobei dieser Führungsteilträger gegebenenfalls auch einstückig mit der zu führenden Baugruppe ausgebildet sein kann. Komplementär hierzu wird die Führungseinrichtung auch ein gestellseitiges Führungsteil aufweisen, welches mit dem baugruppenseitigen Führungsteil führend wechselwirkt und an dem Gestell fixiert ist. Als baugruppenseitiges Führungsteil kommen hierbei insbesondere Gleitsteine, Gleitschuhe aber auch entsprechende Lager zur Anwendung, wobei als gestellseitige Führungsteile dann entsprechend komplementäre Führungsschienen in der Regel genutzt werden. Es versteht sich, dass derartige konkrete Ausgestaltungen gegebenenfalls auch umgekehrt vorgesehen werden können.
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Darüber hinaus werden derartige Baugruppen, die während des Pressens von durch das Pressen bedingten Kräften und Momenten belastet sind, häufig über einen motorischen Antrieb motorisch angetrieben, wobei hier - je nach konkreter Ausführung - Elektromotoren bzw. hydraulische Antriebe jeder Art zur Anwendung kommen. Hierbei kann der motorische Antrieb an einer baugruppenseitigen Antriebsstelle angreifen, die jeweils an einem Antriebsstellenträger an der entsprechenden Baugruppe angeordnet ist, wobei auch dieser Antriebsstellenträger gegebenenfalls einstückig mit dem Laufholm oder dem Aufnehmerhalter bzw. einstückig mit der anzutreibenden Baugruppe ausgebildet sein kann. Im Einzelnen kann beispielsweise ein motorisch angetriebenes Antriebsritzel und eine Zahnstange, in welche das Antriebsritzel eingreift, für den motorischen Antrieb genutzt werden. Es versteht sich, dass mehrere derartiger Antriebsritzel auch von verschiedenen Seiten her an die zu verlagernde Baugruppe angreifen können, insbesondere um zu große Kippmomente, die während des Antriebs über diesen motorischen Antrieb vorliegen, vermeiden zu können.
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Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, den Einfluss von Momenten und Kräften, die durch das Pressen bedingt sind, auf die übrige Strangpresse zu minimieren.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Strangpresse mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Hierbei geht die Erfindung von der Grunderkenntnis aus, dass sich der Einfluss von Momenten und Kräften, die durch das Pressen bedingt sind, auf die übrige Strangpresse dadurch minimieren lässt, dass diese möglichst durch das Zusammenspiel der belasteten Baugruppen selbst aufgefangen werden, was insbesondere dadurch geschehen kann, dass ein gewisses Spiel zu den feststehenden Baugruppen, wie dem Gestell, zugelassen und dennoch eine möglichst präzise Führung aufrechterhalten wird.
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In konkreter Umsetzung dieser Grundidee lässt sich der Einfluss von Momenten und Kräften, die durch das Pressen bedingt sind, auf die übrige Strangpresse minimieren, wenn sich eine Strangpresse zum Pressen eines Blocks durch eine Matrize mit einem Blockaufnehmer und mit einem bezüglich des Blockaufnehmers und der Matrize verlagerbaren Pressstempel, wobei wenigstens eine Baugruppe der Strangpresse, die während des Pressens von durch das Pressen bedingten Kräften und Momenten belastet ist, entlang einer Führung verlagerbar geführt ist, die zumindest eine Führungseinrichtung umfasst, wobei die Führungseinrichtung jeweils ein baugruppenseitiges Führungsteil umfasst und das baugruppenseitige Führungsteil jeweils an einem Führungsteilträger an der entsprechenden Baugruppe angeordnet ist, dadurch auszeichnet, dass der Führungsteilträger jeweils separat an der entsprechenden Baugruppe angesetzt ist.
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Ebenso lässt sich der Einfluss von Momenten und Kräften, die durch das Pressen bedingt sind, auf die übrige Strangpresse minimieren, wenn sich eine Strangpresse zum Pressen eines Blocks durch eine Matrize mit einem Blockaufnehmer und einem bezüglich des Blockaufnehmers und der Matrize verlagerbaren Pressstempel, wobei wenigstens eine Baugruppe der Strangpresse, die während des Pressens von durch das Pressen bedingten Kräften und Momenten belastet ist, über einen motorischen Antrieb motorisch angetrieben ist, wobei der motorische Antrieb an einer baugruppenseitigen Antriebsstelle angreift und die baugruppenseitige Antriebsstelle jeweils an einem Antriebsstellenträger an der entsprechenden Baugruppe angeordnet ist, dadurch auszeichnet, dass der Antriebsstellenträger separat an der entsprechenden Baugruppe angesetzt ist.
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Als Strangpressen kommen sowohl Direkt- als auch Indirekt-Strangpressen in Frage, da bei derartigen Pressen entsprechend große Presskräfte auf bestimmte Baugruppen der Direkt- bzw. Indirekt-Strangpresse wirken. Auch bei hydrostatischen Pressen gibt es Baugruppen, die entsprechend großen Presskräften unterliegen, so dass die vorliegend erläuterten Lösungen hier zur Anwendung kommen können. Ebenso ist es denkbar, die vorliegend erläuterten Lösungen auch bei Lochpressen oder anderen Pressen dementsprechend vorteilhaft zur Anwendung zu bringen.
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Es versteht sich, dass gegebenenfalls auch mehrere Führungseinrichtungen bzw. motorische Antriebe beidseits der jeweiligen belasteten Baugruppe angeordnet sein können, sodass dann entsprechend mehrere Führungseinrichtungen bzw. motorische Antriebe vorgesehen sein können, die jeweils ein baugruppenseitiges Führungsteil bzw. eine baugruppenseitige Antriebsstelle aufweisen, welche jeweils an einem Führungsteilträger bzw. Antriebsstellenträger an der entsprechenden Baugruppe angesetzt sind.
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Wie bereits eingangs dargelegt, kann als belastete Baugruppe insbesondere ein Aufnehmerhalter, welcher den Blockaufnehmer hält, oder ein Laufholm, welcher den Pressstempel hält, vorliegend zur Anwendung kommen können. Andererseits versteht es sich, dass auch der Blockaufnehmer bzw. der Pressstempel unmittelbar die belastete Baugruppe darstellen können. Es versteht sich, dass gegebenenfalls auch weitere Baugruppen, welche während des Pressens von durch das Pressen bedingten Kräften und Momenten belastet und entlang einer Führung verlagerbar geführt bzw. von einem motorischen Antrieb motorisch angetrieben sind, dementsprechend als belastete Baugruppe separat angesetzte Führungsteilträger bzw. Antriebsstellenträger aufweisen können. Hierzu kommen beispielsweise insbesondere die Matrize in Frage, bzw. ein entsprechender Matrizenstempel oder ein entsprechender Trageholm oder Träger. Ebenso ist es denkbar, dass Ventile, Dichtungen oder Leitungen, welche das gepresste Material beeinflussen sollen und mithin während des Pressens ebenfalls von durch das Pressen bedingten Kräften und Momenten belastet sind, dementsprechend ausgestaltet sein können.
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Als baugruppenseitiges Führungsteil kommen, wie bereits vorstehend dargelegt, insbesondere Gleitsteine, Gleitschuhe oder Gleitschienen aber auch Wälzlager jeglicher Art in Frage. Dementsprechend komplementäre gestellseitige Führungsteile können dann Führungsschienen oder ähnliches sein, wobei hier auch eine Umkehr zwischen baugruppenseitigen und gestellseitigen Führungsteilen erfolgen kann. In vorliegendem Zusammenhang definieren sich mithin die Führungsteile als diejenigen Baugruppen einer Führung bzw. Führungseinrichtung, welche unmittelbar miteinander verlagerbar in Kontakt stehen und Führungskräfte aufnehmen.
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Entsprechendes gilt auch für die baugruppenseitige Antriebsstelle bzw. die gestellseitige Antriebsstelle, welche hinsichtlich des Antriebs die beiden Baugruppen darstellen, die zueinander beweglich sind und Kräfte übertragen, wobei sich die baugruppenseitige Antriebsstelle, beispielsweise als Zahnstange oder als Kolben, mit der sich bewegenden und belasteten Baugruppe mitbewegen, während die gestellseitigen Antriebsstellen an dem entsprechendem Gestell fest verbleiben und beispielsweise als Zahnstange oder Zylinder ausgebildet sein können. Es versteht sich, dass auch hier gegebenenfalls ein Austausch zwischen baugruppenseitigen Antriebsstellen und gestellseitigen Antriebsstellen erfolgen kann, sodass beispielsweise die Zahnstange oder auch ein Zylinder baugruppenseitig und ein entsprechendes Antriebsritzel bzw. ein Kolben gestellseitig vorgesehen sein kann.
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Das baugruppenseitige Führungsteil und das gestellseitige Führungsteil bilden dann gemeinsam die Führungseinrichtung. Dementsprechend wirken die baugruppenseitige Antriebsstelle und die gestellseitige Antriebsstelle in dem motorischen Antrieb zusammen, der jedoch ergänzend noch einen Motor, sei dieser elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch, insbesondere hydrostatisch oder hydrodynamisch, angetrieben, umfasst.
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Das baugruppenseitige Führungsteil ist dann jeweils an einem Führungsteilträger bzw. die baugruppenseitige Antriebsstelle jeweils an einem Antriebsstellenträger angeordnet, wobei der Führungsteilträger bzw. der Antriebstellenträger jeweils separat an der entsprechenden Baugruppe angesetzt sein sollen, was dementsprechend bereits den Einfluss von Momenten und Kräften, die durch das Pressen bedingt sind, auf die übrige Strangpresse minimiert.
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Als Führungsteilträger bzw. als Antriebsstellenträger können beispielweise angesetzte Platten, Bolzen, Profilträger und ähnliche Strukturen unterschiedlicher Ausprägungen dienen. Insbesondere kann eine Antriebskonsole bzw. eine Führungskonsole dementsprechend genutzt werden, solange diese separat an der entsprechenden belasteten Baugruppe angesetzt sind.
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Das Ansetzen des Führungsteilträgers bzw. des Antriebsstellenträgers ermöglicht ein gewisses Spiel zu den feststehenden Baugruppen, wie dem Gestell, und dennoch eine möglichst präzise Führung bzw. einen möglichst präzisen Antrieb. Durch das Ansetzen verbleibt entsprechend Spielraum, wobei die Wirkverbindung zwischen dem Führungsteilträger bzw. dem Antriebsstellenträger und der entsprechenden belasteten Baugruppe dennoch so ausgestaltet sein kann, dass in die jeweilige Führungsrichtung bzw. in die jeweilige Antriebsrichtung eine ausreichend präzise Wirkverbindung verbleibt.
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Vorzugsweise erfolgt das Ansetzen durch einen Formschluss zwischen dem Führungsteilträger und der entsprechenden belasteten Baugruppe, der in die für die Führung benötigten Richtung wirkt, bzw. durch einen Formschluss zwischen dem Antriebsstellenträger und der entsprechenden belasteten Baugruppe, der in Richtung des Antriebs bzw. in Antriebsrichtung wirkt.
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Ein entsprechender Formschluss kann beispielsweise durch geeignete Anlagen an der belasteten Baugruppe und an dem Führungsteilträger bzw. an dem Antriebsstellenträger bereitgestellt werden.
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Andererseits kann das Ansetzen beispielsweise durch ein Aufsetzen oder durch eine festere Verbindung als einen losen Formschluss umgesetzt sein, solange ausreichend Spiel möglich ist, welches eine entsprechende Entlastung ermöglicht.
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Vorzugsweise erfolgt das Ansetzen durch mehrere Anlagen bzw. Formschlüsse, welche unter Belassen von ausreichend Spiel von mehreren Seiten entsprechend wirken und so eine ausreichende bzw. den jeweiligen Erfordernissen entsprechende Verbindung unter ausreichendem Spiel gewährleisten.
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Insofern bezeichnet der Begriff „Ansetzen“ des Führungsteilträgers bzw. des Antriebsstellenträgers vorliegend jede Anordnung eines Führungsteilträgers bzw. Antriebsstellenträgers an der entsprechenden belasteten Baugruppe derart, dass durch den Führungsteilträger bzw. durch den Antriebsstellenträger in ausreichendem Maße die jeweils notwendige Führung bzw. der jeweils notwendig Antrieb für die entsprechende belastete Baugruppe bei ausreichendem Spiel bzw. bei ausreichender Nachgiebigkeit gewährleistet werden kann.
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Gegebenenfalls können der Führungsteilträger und der Antriebsstellenträger einstückig ausgebildet sein bzw. durch die identische Baugruppe bereitgestellt werden. Insofern kann eine separat an der entsprechenden belasteten Baugruppe angesetzte Antriebskonsole, welche auch wenigstens ein baugruppenseitiges Führungsteil trägt, sowohl aus Führungsteilträger als auch als Antriebsstellenträger dienen. Eine derartige einstückige Ausbildung bedeutet einen sehr kompakten Aufbau und bei minimalem Aufwand eine sehr effektive Minimierung des Einflusses von Momenten und Kräften, die durch das Pressen bedingt sind, auf die übrige Strangpresse.
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Zwar ist es denkbar, dass die belastete Baugruppe lediglich mit einer einzigen Führungseinrichtung entsprechend ihrer Führung geführt wird. Dieses bedingt jedoch, dass die einzige Führungseinrichtung sämtliche Momente und Kräfte, die zum Führen notwendig sind, alleine aufbringen muss, was bei ungünstigen geometrischen Verhältnissen zu langen Hebelwegen führen kann, die wiederum die Führungseinrichtung erheblich belasten. Dementsprechend kann es vorteilhaft sein, wenn die Führung zumindest zwei Führungseinrichtungen umfasst, die voneinander beabstandet, beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten, an der belasteten Baugruppe angeordnet sind, und vorzugsweise an sich dieselbe Führungsbahn bedingen. Dieses bedingt, dass etwaige Momente bzw. korrespondierende Kräfte nicht zu stark anwachsen und eine sicherere und gleichmäßigere Führung gewährleistet werden kann. Dementsprechend ist es dann von Vorteil, wenn jede der Führungseinrichtungen jeweils ein baugruppenseitiges Führungsteil umfasst und das baugruppenseitige Führungsteil jeweils an einem Führungsteilträger an der entsprechenden Baugruppe angeordnet ist, welcher seinerseits jeweils separat an der entsprechenden Baugruppe angesetzt ist.
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Je nach konkreter Umsetzung versteht es sich, dass an einem Führungsteilträger auch mehrere baugruppenseitige Führungsteile vorgesehen sein können, um die entsprechende Führungseinrichtung möglichst gut führend auszugestalten.
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Insbesondere können auch drei, vier oder mehr Führungseinrichtungen jeweils an der entsprechenden Baugruppe angesetzt sein, um eine ausreichend gute Führung zu gewährleisten, wobei vorzugsweise die Führungseinrichtungen symmetrisch zueinander, beispielweise in einer Rotationssymmetrie oder in Spiegelsymmetrien, angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist eine entsprechende Symmetrie in Bezug auf die Pressachse, also in Bezug auf die mittlere Bewegungsrichtung des gepressten Materials durch die Strangpresse hindurch.
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Es versteht sich, dass je nach konkreten Erfordernissen auch mehrere motorische Antriebe vorgesehen sein können, die jeweils voneinander beabstandet an der belasteten Baugruppe vorgesehen sind, wobei auch hier die vorstehend genannten Symmetrien denkbar sind. Je nach konkreten Erfordernissen werden jedoch nicht so viele motorische Antriebe wie Führungseinrichtungen benötigt, um entsprechende Betriebssicherheit zu gewährleisten. In anderen Fällen können jedoch ganz gezielt mehrere kleine Antriebe vorgesehen sein, insbesondere wenn ansich mehr Antriebsleistung benötigt wird, beispielsweise bei großen Pressen, um so auf einen großen Antrieb verzichten zu können.
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Auch bei mehreren motorischen Antrieben ist es dementsprechend von Vorteil, wenn jeder motorische Antrieb jeweils an einer baugruppenseigten Antriebsstelle angreift und die baugruppenseitige Antriebsstelle jeweils an einem Antriebsstellenträger an der entsprechenden belasteten Baugruppe angeordnet ist, welche seinerseits jeweils separat an der entsprechenden belasteten Baugruppe angesetzt ist.
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Vorzugsweise sind der Führungsteilträger und/oder der Antriebsstellenträger bzw. wenigstens einer der Führungsteilträger und/oder wenigsten einer der Antriebsstellenträger über wenigsten ein Dämpfungselement an der jeweiligen Baugruppe angesetzt. Das Dämpfungselement kann hierbei etwaige Stöße oder Schläge, welche durch den Pressprozess in Richtung der Führung bzw. in Richtung des motorischen Antriebs bedingt sein könnten, dämpfen und in ihren Auswirkungen minimieren.
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Als Dämpfungselement kommen insbesondere Federn, seien es Spiralfedern, Blattfedern, Tellerfeder oder ähnliche federnde Baugruppen in Frage, wobei gegebenenfalls auch noch Reibelemente zur Umwandlung der mechanischen Energie, welche durch die Schläge oder Stöße bedingt sind, in thermische Energie vorgesehen sein können. Auch hydraulische Dämpfungselemente, welche durch Strömungen beim Übergang zwischen der belasteten Baugruppe und dem Antriebsstellenträger bzw. dem Führungsteilträger energieentziehend wirksam sein können, können hier vorteilhaft zur Anwendung kommen. Ebenso erweisen sich gummielastische Elemente als Dämpfungselemente sehr vorteilhaft, da diese sowohl Kräfte übertragen als auch energieentziehend wirken können.
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Ein separates Ansetzen eines Führungsteilträgers bzw. eines Antriebsstellenträgers kann besonders einfach umgesetzt werden, wenn zwischen dem Führungsteilträger und/oder dem Antriebsstellenträger einerseits und der entsprechenden Baugruppe andererseits ein in Bewegungsrichtung der entsprechenden Baugruppe wirksamer Mitnehmer vorgesehen ist. Zwar werden dann etwaige Stöße oder Schläge, die in der Wirkungsrichtung des Mitnehmers wirken, weiterhin übertragen. Alle anderen Wirkungsrichtungen von Stößen oder Schlägen oder sonstigen Kräften können jedoch über einen derartigen Mitnehmer nicht bzw. nur sehr schlecht übertragen werden.
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Ein entsprechender Mitnehmer kann insbesondere eine baugruppenseitige Anlage bzw. einen baugruppenseitigen Anschlag und einen führungsteilträgerseitigen bzw. antriebsstellenträgerseitigen Anschlag aufweisen, die dementsprechend mitnehmend wirken können.
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Vorzugsweise wirkt der Mitnehmer mit dem Dämpfungselement zusammen, sodass eine besonders effektive Entkopplung gewährleistet werden kann. Hierzu können beispielsweise der Mitnehmer und das Dämpfungselement in Reihe geschaltet werden, wozu das Dämpfungselement dann beispielsweise einen entsprechenden Anschlag oder eine entsprechende Anlage aufweisen kann. In einer alternativen Ausgestaltung können das Dämpfungselement und der Mitnehmer parallel geschaltet sein.
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Um den Einfluss von Momenten und Kräften, die durch das Pressen bedingt sind, auf die übrige Strangpresse zu minimieren, kann sich eine Strangpresse zum Pressen eines Blocks durch eine Matrize mit einem Blockaufnehmer und mit einem bezüglich des Blockaufnehmers und der Matrize verlagerbarem Pressstempel, wobei wenigstens eine Baugruppe der Strangpresse über einen motorischen Antrieb motorisch angetrieben ist, der ein motorisch angetriebenes Antriebsritzel und eine Zahnstange, in welche das Antriebsritzel eingreift, umfasst, dadurch auszeichnen, dass das Antriebsritzel in einem Antriebsstellenträger über einen Exzenter in Bezug auf die Zahnstange anstellbar gelagert ist. Der Exzenter ermöglicht es, das Antriebsritzel unabhängig von etwaigem Spiel oder ähnliches in Bezug auf die Zahnstange sehr genau einzupassen, sodass dort kein Spiel entsteht, welches etwaige Stöße oder Schläge ermöglicht. Insbesondere das Zahnflankenspiel kann dann optimal zueinander eingestellt werden.
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Als entsprechende Baugruppe kann insbesondere die belastete Baugruppe, wie sie bereits vorstehend im Detail erläutert ist, dementsprechend motorisch angetrieben sein, wobei vorzugsweise durch das separate Ansetzen des Antriebsstellenträgers an der belasteten Baugruppe Stöße an dem Übergang zwischen der belasteten Baugruppe und dem Antriebsstellenträger abgefangen werden können, ohne dass der Übergang zwischen Antriebsritzel und Zahnstange mit einem zu großem Spiel dieses separate Ansetzen konterkariert.
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Demenstechend ist es von Vorteil, wenn die Exzentrizität des Exzenters eine Komponente in einer die Zahnstange schneidenden Ebene aufweist, sodass hierdurch das Antriebsritzel auf die Zahnstange zu bzw. von dieser wegbewegt werden kann.
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Vorzugsweise trägt der Antriebsstellenträger einen Motor, vorzugsweise einen Elektromotor, des motorischen Antriebs. Es versteht sich, dass als Motor auch hydrodynamische bzw. hydrostatische Motoren, vorzugsweise jedoch Motoren mit einem Rotor, zur Anwendung kommen. Ebenso können auch Linearmotoren zur Anwendung kommen, wenn dieses vorteilhaft ist.
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Insbesondere im Zusammenspiel mit dem Antriebsritzel ist jedoch ein Motor mit einem Rotor von Vorteil, da hierdurch eine sehr einfache bauliche Umsetzung gelingen kann.
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Zwischen dem motorischen Antrieb und der Antriebsstelle, also beispielsweise dem Antriebsritzel, kann eine Sicherheitskopplung vorgesehen sein, die als Überlastsicherung dient. Hierdurch kann der motorische Antrieb von etwaigen Schlägen oder Stößen oder sonstigen Kräften, die durch das Pressen bedingt sind, entlastet werden. Vorzugsweise ist eine derartige Sicherheitskupplung beispielweise als Rutschkupplung ausgebildet. Sie kann gegebenenfalls aber auch Berstscheiben oder Berststangen oder ähnliches umfassen. Insbesondere kommen als Sicherheitskupplung Rutschkupplungen bzw. Torsionsschwingungsdämpfer vorteilhaft in Frage, da hierdurch zerstörungsfrei eine entsprechende Entkopplung gewährleistet werden kann.
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Die Sicherheitskupplung kann insbesondere zwischen dem motorischen Antrieb und einem zwischen dem motorischen Antrieb und der Antriebsstelle vorgesehenen Getriebe vorgesehen sein, sodass zu große Kräfte von dem motorischen Antrieb nicht auf das Getriebe übertragen werden und die Sicherheitskupplung das Getriebe in dieser Hinsicht entlastet bzw. geschützt wird.
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Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
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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:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Strangpresse;
- 2 eine Detailansicht einer Führung bzw. eines motorischen Antriebs der Strangpresse nach 1 in perspektivischer Darstellung;
- 3 eine schematische Darstellung des Übergangs zwischen der belasteten Baugruppe und dem Führungsteilträger bzw. dem Antriebsstellenträger der Anordnung nach 2; und
- 4 eine schematische Ansicht der Antriebsstellen von unten.
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Die in den Figuren dargestellte Strangpresse 10 umfasst ein Gestell 28, welches seinerseits einen Zylinderholm 64, einen Gegenholm 66 sowie dazwischen in an sich bekannter Weise wirksame Anker 68 aufweist. Jeder der Anker 68 umfasst in nicht näher bezifferter Weise, da dieses hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt ist, Zugglieder bzw. Druckstücke, wobei die Anker gegebenenfalls auch einstückig ausgebildet sein können.
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An dem Zylinderholm 64 ist bei der Strangpresse 10 in an sich bekannter Weise ein Hauptzylinder 60 angeordnet, über welchen ein Pressstempel 16 entlang einer Pressachse 54 auf eine Matrize 12, welche ihrerseits an dem Gegenholm 66 befestigt ist, bewegt werden kann, um die Presskräfte aufzubringen.
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Die Strangpresse 10 weist darüber hinaus einen Blockaufnehmer 14 auf, welcher während des Pressens einen zu verpressenden Block umschließt, sodass das Material lediglich durch die Matrize 12 ausweichen kann.
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Zum Pressen ist der Pressstempel 16 verhältnismäßig lang ausgebildet, sodass er während des Pressens in den Blockaufnehmer gelangen kann und den Block bis zu der Matrize 12 durch den Blockaufnehmer 14 hindurchpressen kann.
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Die Strangpresse 10 arbeitet dementsprechend als Direkt-Strangpresse, wobei bei einer Indirekt-Strangpresse als Auführungsalternative der Pressstempel 16 entsprechend kürzer ausgebildet ist und die Matrize 12 an einem Matrizenstempel angeordnet ist. Bei komplexeren Strangpressen, wie beispielsweise bei kontinuierlich arbeitenden Strangpressen können in anderen Ausführungsformen sowohl Pressstempel als auch Matrizen eine Stempelform aufweisen und wesentlich komplexere Bewegungsabläufe vorgesehen sein.
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Zu Beladezwecken und ähnlichem ist der Blockaufnehmer 14 axial zur Pressachse 54 in einer Führung 20 verlagerbar. Hierzu ist der Blockaufnehmer 14 an einem Aufnehmerhalter 72 angesetzt, der wiederum entsprechende Führungseinrichtungen 22 aufweist, die nachfolgend noch im Detail erläutert werden.
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Ebenso ist der Pressstempel 16 an einem Laufholm 70 befestigt, an welchem seinerseits Führungseinrichtungen 22 angesetzt, die eine Führung entlang der Führung 20 ebenfalls ermöglichen. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen auch andere Baugruppen, die von Presskräften und -momenten belastet sind, entlang der Führung 20 oder entlang einer anderen Führung verlagerbar vorgesehen sein können.
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Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel sind jeweils vier Führungseinrichtungen 22 an dem Laufholm 70 bzw. an dem Aufnehmerhalter 72 vorgesehen, sodass Verkantungen und ähnliches auf ein Minimum reduziert und die ohne hin vorhandenen baulichen Gegebenheiten über die Anker 68 für die Führung genutzt werden können.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Laufholm 70 noch mit Seitenzylindern 62 verbunden, die sich ebenfalls an dem Zylinderholm 54 abstützen und sowohl in Pressrichtung als auch entgegen der Pressrichtung wirksam sein können. Auf diese Weise ist eine axiale Bewegung des Laufholms 70 entlang der Führung 20 gewährleistet.
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Wie unmittelbar ersichtlich, stellen die Matrize 12, der Blockaufnehmer 14 und der zugehörige Aufnehmerhalter 72 sowie der Pressstempel 16 und der Laufholm 70 belastete Baugruppen 18 dar, die während des Pressen von durch das Pressen bedingten Kräften und Momenten belastet sind. Letzteres erweist sich bei der Matrize 12 als verhältnismäßig unkritisch, da diese in Bezug auf das Gestell ortsfest verbleibt, während der Blockaufnehmer 14 mit dem Aufnehmerhalter 72 und der Pressstempel 16 mit dem Laufholm 70 entlang der Führung 20 verlagert werden, wodurch entsprechende Belastungen auch in die Führung 20 und die zugehörigen Antriebe gelangen.
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Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel erfolgt der motorische Antrieb 32 des Blockaufnehmers 14 bzw. des Aufnehmerhalters 72 über einen Elektromotor 52, welcher über ein Getriebe 56 und eine Sicherheitskupplung 58 ein Antriebsritzel 46, welches als baugruppenseitige Antriebsstelle 34 dient, antreibt.
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Das Antriebsritzel 46 greift in eine Zahnstange 48 ein, welche als gestellseitige Antriebsstelle 36 dient und seinerseits an dem Anker 68 ortsfest befestigt ist.
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Der Elektromotor 52, das Getriebe 56 und das Antriebsritzel 46 sind über einen Exzenter 50 an einem Antriebsstellenträger 38 befestigt, der als Antriebskonsole dient.
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Die Antriebskonsole bzw. der Antriebsstellenträger 38 dient des Weiteren als Führungsteilträger 30 und trägt hierzu Gleitsteine, die als baugruppenseitige Führungsteile 24 Teil der jeweiligen Führungseinrichtung 22 sind, welche als gestellseitige Führungsteile 26 noch Führungsschienen umfasst, mit denen die Gleitsteine wechselwirken.
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Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel umfasst diese Führungseinrichtung 22 jeweils zwei baugruppenseitige Führungsteile 24 und gestellseitige Führungsteile 26, welche orthogonal zueinander angeordnet entlang der Führung 20 wirksam sein können, wobei die gestellseitigen Führungsteile 26 als zwei Gleitschienen jeweils an dem Anker 68 angeordnet sind.
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Der Führungsteilträger 30 bzw. der Antriebsstellenträger 38 sind separat an dem Aufnehmerhalter 72 und mithin auch an dem Blockaufnehmer 14 angesetzt, was bei vorliegendem Ausführungsbeispiel über Dämpfungselemente 40, die als gummielastische Elemente 42 ausgebildet sind, und einen Mitnehmer 44, der mit den Dämpfungselementen 40 wechselwirken kann sowie über ein Aufliegen der belasteten Baugruppe 18 auf dem Führungsteilträger 30 bzw. dem Antriebsstellenträger 38 geschieht.
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Der Mitnehmer 44 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel zwei baugruppenseitige Anlagen 74, welche jeweils durch die Dämpfungselemente 40 bereitgestellt werden, sowie zwei führungsteil- bzw. antriebsstellenträgerseitige Anlagen 76, welche durch einen Mitnehmeransatz 78 bereitgestellt werden, welcher seinerseits an dem Führungsteilträger 30 bzw. an dem Antriebsstellenträger 38 angeordnet ist. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen der Mitnehmeransatz 38 einstückig an dem Führungsteilträger 30 bzw. an dem Antriebsstellenträger 38 ausgebildet sein kann, solange entsprechende führungsteil- bzw. antriebsstellenträgerseitige Anlagen 76 bereits gestellt werden. Ebenso ist es denkbar, dass in abweichenden Ausführungsformen dort entsprechende Dämpfungselemente 40 vorgesehen sein können, welche ein führungsteil- bzw. antriebsstellenträgerseitige Anlage 76 bilden. Ebenso können die baugruppenseitigen Anlagen 74 gegebenenfalls durch den Aufnehmerhalter 72 bzw. den Blockaufnehmer 14 bzw. durch die belastete Baugruppe 18 bereitgestellt werden.
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Es versteht sich, dass gegebenenfalls der Mitnehmer 44 auch nur einseitig wirksam sein kann, solange er lediglich Antriebs- bzw. Führungskräfte in eine Richtung übertragen soll.
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Wie unmittelbar ersichtlich, werden durch die Dämpfungselemente 40 in axialer Richtung, also parallel zur Pressachse 54, verlaufende Kräfte, die auf den Mitnehmeransatz 78 wirken, wirksam abgefedert. Durch die im Übrigen lose Anlage werden senkrecht hierzu auftretende Kräfte ohnehin kaum übertragen, da hier lediglich eine reibende Verbindung vorliegt. Es versteht sich im Übrigen, dass das Dämpfungselement 40 bzw. die entsprechende gummielastischen Elemente 42 gegebenenfalls den Mitnehmeransatz 78 auch umschließen können, um eine intensivere Führung zu ermöglichen.
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Ggf. kann die Auflage der belasteten Baugruppe 18 auf dem Führungsteilträger 30 bzw. dem Antriebsstellenträger 38 auch über ein Dämpfungselement, wie eine Gummimatte oder Federn, erfolgen.
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Vorliegend wurde die Führungseinrichtung 22 mit ihrem Führungsteilträger 30 sowie der Antriebsstellenträger 38 bzw. der motorische Antrieb 32 lediglich in Bezug auf eine Führungsstelle bzw. Antriebsstelle beschrieben.
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Wie vorstehend erläutert, weist das vorliegende Ausführungsbeispiel mindestens vier derartiger Führungseinrichtungen 22 auf, welche symmetrisch um die Pressrichtung herum an dem Aufnehmerhalter 72 entsprechend separat angesetzt sind. Es versteht sich, dass im abweichenden Ausführungsformen gegebenenfalls auch mehr oder weniger Führungseinrichtungen 22 vorgesehen sein können.
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Darüber hinaus sind bei vorliegendem Ausführungsbeispiel lediglich die unterhalb der Pressachse 54, also der hauptsächlichen Pressrichtung durch die Strangpresse 10, angeordneten Führungsteilträger 30 auch als Antriebsstellenträger 38 ausgestaltet, da dieses letztlich für einen ausreichenden Antrieb des Blockaufnehmers 14 bei diesem Ausführungsbeispiel ausreicht. Es versteht sich, dass in abweichendem Ausführungsbeispielen sämtlichen der Führungsteilträger 30 auch als Antriebsstellenträger 38 ausgebildet sein und entsprechend motorische Antriebe 32 bereitstellen können. Ebenso ist es denkbar, dass in abweichenden Ausführungsformen lediglich einer der Führungsteilträger 30 dementsprechend ausgebildet ist.
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Es versteht sich des Weiteren, dass in einer abweichenden Ausführungsform ein Antriebsstellenträger 38 vorgesehen sein kann, der keine baugruppenseitige Führungsteile 24 trägt und mithin kein Führungsteilträger 30 ist. Er dient dann lediglich einem motorischen Antrieb 32.
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Während bei vorliegendem Ausführungsbeispiel der Laufholm 70 durch den Hauptzylinder 60 und dem Seitenzylinder 62 angetrieben ist, kann in abweichenden Ausführungsformen auch der Laufholm 70 entsprechend motorische Antriebe 32, die über Antriebsstellenträger 38, welche ggf. gleichzeitig Führungsteilträger 30 sind, entlang der Führung 20 geführt werden. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel sind vier Führungseinrichtungen 22 an dem Laufholm 70 vorgesehen, welche nicht als Antriebsstellenträger 38 dienen und ebenfalls mit den gestellseitigen Führungsteilen 26 der Führungseinrichtung 22 des Blockaufnehmers 14 bzw. des Aufnehmerhalters 72 wechselwirken.
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Im Übrigen versteht es sich, dass für andere geführte Baugruppen, welche ebenfalls etwaige durch das Pressen bedingten Kräften und Momenten unterliegen, dementsprechende Führungseinrichtungen und motorische Antriebe vorgesehen sein können.
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Es versteht sich des Weiteren, dass statt der gummielastischen Elemente 42 auch Dämpfungselemente 40 vorgesehen sein können, die eine Feder, beispielsweise eine Spiralfedern oder eine Blattfeder, umfassen. Ebenso sind Tellerfedern denkbar. Gegebenenfalls können dann noch ergänzende Reibeinrichtungen, um eine Dämpfungswirkung zu verstärken, vorgesehen sein.
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Die Exzentrizität des Exzenters 50 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Komponente in einer die Zahnstangen 48 schneidenden Ebene auf, wie unmittelbar aus 4 ersichtlich, in welcher die Zeichenebene eine entsprechende Ebene darstellt. Auf diese Weise kann das Antriebsritzel 46 in Bezug auf die Flanken der Zahnstange 48 optimal eingestellt werden, wobei diese vorzugsweise lediglich bei Wartungsarbeiten erfolgt, wodurch gegebenenfalls auch ein Verschleiß ausgeglichen werden kann. Für eine entsprechende Verstellung wird der Exzenter vorzugsweise verklemmt bzw. eine Verklemmung geöffnet, wie an sich bei entsprechenden Exzentern hinlänglich bekannt.
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Die Sicherheitskupplung 58 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Rutschkopplung zwischen dem Getriebe 56 und dem Elektromotor 52 vorgesehen. Eine derartige Rutschkupplung hat den Vorteil, dass sie an sich wartungsfrei arbeitet und, nachdem ein Rutschen vorgekommen ist, ihre Funktionstüchtigkeit nicht verliert. Auch kann hierdurch das Getriebe 56 von zu großen Kräften, welche der Elektromotor 52 aufbringen könnte, entlastet werden.
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Alternativ könnte ggf. eine Sicherheitskupplung zwischen dem Getriebe 56 und dem Antriebsritzel 46 bzw. der baugruppenseitigen Antriebsstelle 34 vorgesehen sein, wenn das Getriebe 56 vor Schlägen geschützt werden soll und zu große Kräfte des Elektromotors 52 unerheblich bezüglich des Getriebes 56 sind.
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Gegebenenfalls kann ein Sensor ein entsprechendes Rutschen signalisieren, um diesbezüglich den Prozess optimieren zu können. Es versteht sich, dass statt einer derartigen Rutschkupplung auch eine Berststange oder Berstscheibe bzw. ein Torsionsschwingungsdämpfer vorteilhaft zur Anwendung kommen kann. Gegebenenfalls kann letzteres auch ergänzend erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Strangpresse
- 12
- Matrize
- 14
- Blockaufnehmer
- 16
- Pressstempel
- 18
- belastete Baugruppe
- 20
- Führung
- 22
- Führungseinrichtung
- 24
- baugruppenseitiges Führungsteil
- 26
- gestellseitiges Führungsteil
- 28
- Gestell
- 30
- Führungsteilträger
- 32
- motorischer Antrieb
- 34
- baugruppenseitige Antriebsstelle
- 36
- gestellseitige Antriebsstelle
- 38
- Antriebsstellenträger
- 40
- Dämpfungselement
- 42
- gummielastisches Element
- 44
- Mitnehmer
- 46
- Antriebsritzel
- 48
- Zahnstange
- 50
- Exzenter
- 52
- Elektromotor
- 54
- Pressachse
- 56
- Getriebe
- 58
- Sicherheitskupplung
- 60
- Hauptzylinder
- 62
- Seitenzylinder
- 64
- Zylinderholm
- 66
- Gegenholm
- 68
- Anker
- 70
- Laufholm
- 72
- Aufnehmerhalter
- 74
- baugruppenseitige Anlage
- 76
- führungsteil- bzw. antriebsstellenträgerseitige Anlage
- 78
- Mitnehmeransatz
