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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Mundstück
zum Herstellen eines Stranges aus strangpressbarem Material gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
der Herstellung von Formlingen oder Bausteinen, insbesondere für
die Bauindustrie, z. B. Ziegeln, ist es bekannt, einen Strang aus
strangpressbarem Material, z. B. tonhaltigem Material, aus einer
Strangpresse auszupressen und in passende Längsabschnitte
zu schneiden, die nach einer Weiterbehandlung, z. B. durch Trocknen
oder Brennen, Formlinge bzw. Bausteine mit einer angestrebten Festigkeit
ergeben.
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Zum
Trennen in Längsabschnitte sind Schneidevorrichtungen bekannt
geworden, siehe z. B.
DE
3306852 C1 und
WO
2006/119929 A2 , wobei das Schneiden des Stranges mit einem
quer bewegbaren Schneidedraht vorzugsweise in Kerben erfolgt, die
am Umfang des Stranges eingedrückt werden.
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Zum
Herstellen von Formsteinen, z. B. aus Beton, ist es bekannt, entsprechendes
Material in eine Pressform einzugeben und zu pressen, wobei die
Formsteine die Form der Pressform behalten. Dabei ist es auch bekannt,
an den Formsteinen seitlich Abstandhalter bildende Materialansätze
in Form von kleinen Vorsprüngen anzuformen, die im verlegten Zustand
der Formsteine einen Fugenabstand bewirken, der der Höhenabmessung
der Abstandhalter entspricht und mit einem Fugenmaterial verfüllbar
ist. Da die Abstandhalter sich in einem nach unten gerichteten Abstand
von der Oberseite der Formsteine befinden, sind sie im verfüllten
Zustand der Fugen nicht sichtbar.
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Bei
der Herstellung von Formlingen in Pressformen ist die Entformung
dann problematisch, wenn Abstandshalter angeformt werden, da ein
die Abstandshalter formendes Formteil nur in der Höhenrichtung
der Abstandshalter entformt werden kann. Insbesondere dann, wenn
Abstandshalter an wenigstens zwei Seiten des Formlings angeordnet
sind, bedarf es einer besonderen Teilung der Form, um den Formling
entformen zu können, was sowohl bau- als auch handhabungsaufwändig
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
angegebenen Art so auszugestalten, dass sie sich zum Herstellen
eines Stranges mit Abstandshaltern eignet. Dabei soll eine einfache
und kostengünstig herstellbare Ausgestaltung oder Montage
bzw. Demontage der Vorrichtung bzw. des Mundstücks möglich
sein.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen
Unteransprüchen beschrieben.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Mundstück
mit einem Umfangsabschnitt des Mundlochrandes auf, der quer zur
Achse des Mundlochs einwärts und auswärts verstellbar
ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, Abstandshalter
bildende Materialansätze an wenigstens einer Seite des
Stranges anzuformen, wobei die abstehende Abmessung des wenigstens
einen Materialansatzes durch eine auswärts und einwärts
gerichtete Verstellvorrichtung des Umfangsabschnitts einstellbar
ist. Folglich lässt sich mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer entsprechend einwärts oder auswärts
verstellten Stellung des Umfangsabschnitts eine Seitenfläche
des Stranges ohne oder mit einem Materialansatz herstellen. Hierdurch
eignet sich die Vorrichtung dazu, sowohl einen Strang mit einem
Materialansatz als auch einen Strang ohne Materialeinsatz zu erzeugen.
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Darüberhinaus
eignet sich die Vorrichtung auch dazu, durch eine auswärts
und einwärts gerichtete Verstellung während des
Strangpressens nicht nur Materialansätze einer gewünschten
abstehenden Abmessung zu erzeugen, sondern es ist auch möglich,
den Anfang und das Ende eines Materialansatzes und somit dessen
Länge durch ein gezieltes auswärts und einwärts
gerichtetes Verstellen des Umfangsabschnitts unter Berücksichtigung
der Strangpressgeschwindigkeit zu bestimmen.
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Es
ist somit durch die Erfindung im weiteren möglich, den
Anfang und das Ende eines Materialansatzes so zu bestimmen, dass
sie einen längs gerichteten Abstand von Schnittstellen
haben, an denen der Strang quer geschnitten wird, um durch Längsabschnitte
des Strangs gebildete Formlinge zu erzeugen. Dabei gewährleistet
der Abstand des Materialansatzes von den Schnittflächen
des Formlings, das im verlegten Zustand eines so gebildeten Bausteins
oder Pflasterseins der Materialansatz einen Abstand von der Oberseite
des Bau- oder Pflastersteins aufweist und somit nicht sichtbar ist.
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Die
Erfindung ermöglicht somit ein Anformen eines Materialansatzes
an den Strang nur durch Strangpressen und dabei ohne Materialverlust.
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Ein
erfindungsgemäßer einwärts und auswärts
verstellbarer Umfangsabschnitt lässt sich in einfacher
und praktischer Weise durch einen Schieber verwirklichen, der am
Mundstück quer zur Längsachse des Mundlochs verstellbar
gelagert ist und durch eine Antriebsvorrichtung zwischen einer inneren
und äußeren Stellung verschiebbar gelagert ist. Dabei
ist die Anordnung so getroffen, dass der Schieber wenigstens in
seiner inneren Stellung in einen vergrößerten
Querschnitt des Mundlochs eintaucht und den wirksamen Querschnitt
verringert und in seiner äußeren Stellung den
verringerten Querschnitt vergrößert.
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An
einen mit der Vorrichtung und einer ihr zugeordneten Strang-Schneidevorrichtung
hergestellten Formling gibt es mehrere Anforderungen. Zum einen
handelt es sich um ein typisches Massenprodukt, das in einfacher
und kostengünstiger Weise herstellbar sein soll. Zum anderen
ist zu berücksichtigen, dass das Zwischenprodukt Strang,
von dem der Formling abgeschnitten wird, während dieser
Herstellung aus plastischem Material besteht, was die Bearbeitung
Positionierung und Förderung erschwert.
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Der
Erfindung liegt deshalb im Weiteren die Aufgabe zugrunde, einen
Formling der vorliegenden Art so auszugestalten, dass er mit geringem
Herstellungs- und Zeitaufwand herstellbar ist. Dabei soll der Formling
auch ohne einen wesentlichen Materialverlust herstellbar sein.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs
17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in zugehörigen Unteransprüchen beschrieben.
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Ein
wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Formlings
ist, dass er einschließlich des Materialansatzes nur durch
Strangpressen geformt ist und der Materialansatz von wenigstens
einer der sich quer zur Strangpressrichtung erstreckenden Endflächen
des Formlings einen Abstand aufweist. Hierdurch ist nicht nur eine
Herstellung mit geringem Aufwand gewährleistet, weil der
Strang als Zwischenprodukt kontinuierlich geformt wird und es lediglich
eines Abschneiden des Formlings bedarf, sondern der Materialansatz
lässt sich trotz seines Abstands von wenigstens einer Endfläche
des Formlings ohne Materialverlust herstellen, nämlich
durch Strangpressen, bei dem die Tiefe einer den Materialansatz
formenden Ausnehmung im Lochrand des Mundstücks während
des Strangpressens auf Null reduziert wird. Dabei wird der Materialansatz
mit seinem Abstand von der wenigstens einen Endfläche ausschließlich
durch Strangpressen und somit im Wesentlichen ohne Materialverlust
angeformt. Beim Abschneiden des Formlings vom Strang fällt
je nach Art der Schneidevorrichtung, z. B. einer solchen mit einem
Schneidedraht, ein geringfügiger Materialverlust an, jedoch
ist dies unerheblich und deshalb vernachlässigbar.
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Weitere
Merkmale des Formlings gewährleisten ein einfaches Verlegen
des Formlings in einem Formlingsverband. Dabei kann der z. B. länglich ausgebildete
Formling, vorzugsweise der in der Form eines länglichen
Rechtecks ausgebildete Formling, wenigstens einen Materialansatz
an einer Seite, z. B. an seiner Breitseite, und an einer ihr in
der Umfangsrichtung folgenden Seite, z. B. Schmalseite, aufweisen
oder auch an beiden einander gegenüberliegenden Seiten,
z. B. Schmalseiten oder Breitseiten.
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Die
Form des Mundlochs bzw. Formlings ist nicht auf eine längliche
Form beschränkt. Sie kann z. B. quadratisch, rund, oval
oder trapezförmig sein.
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Ein
weiteres wesentliches Merkmal besteht auch darin, dass die an den
Schmalseiten angeordneten Materialansätze in der rechtwinklig
zu den Schmalseiten gerichteten Projektion gesehen so versetzt zueinander
angeordnet sind, dass sie sich nebeneinander befinden. Hierdurch
wird gewährleistet, dass bei im Verband verlegten Formlingen
auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordnete Materialansätze,
die die Breite der sich zwischen den Formlingen ergebenden Fugen
gewährleisten, nicht gegeneinander stoßen und
sich addieren sondern nebeneinander liegen.
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Es
ist im Rahmen der Erfindung aber auch möglich und zwecks
Materialersparnis vorteilhaft, die schmalseitig und/oder breitseitig
angeordneten Materialansätze – in der seitlichen
oder schmalseitigen oder breitseitigen Projektion gesehen – so
hintereinanderliegend anzuordnen, dass die Materialansätze von
im Verband verlegten Formlingen hintereinanderliegen, sodass sich
ihre abstehenden Abmessungen addieren. Die abstehende Abmessung
braucht deshalb nur der halben Fugenbreite zu entsprechen.
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Nachfolgend
werden eine erfindungsgemäße Vorrichtung und ein
erfindungsgemäßer Formling anhand von Ausführungsbeispielen
und Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung als Teil einer Strangpresse
zum Herstellen eines Stranges aus strangpressbarem Material in perspektivischer
Ansicht von vorne;
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2 die
Vorrichtung mit einem durch sie erzeugten Strang und daraus erzeugten
Formlingen ebenfalls in perspektivischer Darstellung;
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3 die
erfindungsgemäße Vorrichtung in der Vorderansicht;
und in etwas vergrößerter Darstellung
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4 den
Schnitt IV-IV in 3;
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5 die
Vorrichtung in abgewandelter Ausgestaltung in perspektivischer Vorderansicht;
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6 die
Vorrichtung nach 5 in der Vorderansicht;
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7 die
Vorrichtung nach 5 oder 6 in der
Draufsicht.
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8 eine
Anordnung von mehreren Formlingen, die auf einem Boden im Verband
verlegt sind.
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Bei
allen Ausführungsbeispielen sind gleiche oder vergleichbare
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
in den Figuren mit 1 bezeichnete Vorrichtung ist Teil einer
Matrize oder eines Mundstücks einer vereinfacht dargestellten
Strangpresse 2 mit einem Pressraum 3 und einem
darin bewegbar angeordneten und als Pfeil (4) vereinfacht
dargestellten Presselement 4 zum Auspressen eines strangpressbaren
Materials durch ein Mundloch 5 am vorderen Ende der Strangpresse 2.
Ein Lochrand 6 des Mundlochs 5 bestimmt die Form
und Querschnittsgröße eines in 2 dargestellten
Stranges 7, der im Funktionsbetrieb der Strangpresse 2 aus
dem Mundloch 5 nach vorne in die Strangpressrichtung 8 ausgepresst
wird und auf einer geeigneten Fördereinrichtung 9 weitergefördert
wird.
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Die
Vorrichtung 1 ist in eine am vorderen Ende der Strangpresse 2 angeordnete
Matrize 11 integriert oder angebaut, die z. B. an die Vorderseite
eines Gehäuses 12 der Strangpresse 2 angebaut
ist, z. B. mittels einer vertikalen Anbauplatte 13, deren
vorzugsweise ebene Rückseite an der Vorderseite des Gehäuses 12 angesetzt
und befestigt ist.
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Das
Mundloch 5 ist in der Matrize 11 angeordnet, wobei
es sich in einem Mundstück 14 befindet, das einteilig
an der Matrize 11 ausgebildet sein kann oder an der Anbauplatte 13 angebaut
sein kann, z. B. an der Vorderseite der Anbauplatte 13. Die
Anbauplatte 13 weist ein mit dem Mundloch 5 etwa
koaxial angeordnetes Durchgangsloch 15 auf, das z. B. etwas
größer sein kann, als das Mundloch 5,
wobei im Übergangsbereich zwischen dem Mundloch 5 und
dem Durchgangsloch 15 eine nach vorne konvergente Lochverjüngung 16 angeordnet
sein kann.
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Im
Rahmen der Erfindung kann das Mundloch 5 eine wahlweise
gewünschte Querschnittsform aufweisen. Beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist die Querschnittsform im Wesentlichen
viereckig und rechtwinklig, wobei sie länglich ausgebildet
sein und eine längere, z. B. horizontale, erste Querschnittsabmessung
a und eine z. B. vertikale Querschnittsabmessung b aufweisen kann.
Hierdurch sind jeweils einander gegenüberliegende Schmalseiten
und Breitseiten der Querschnittsform des Mundlochs 5 vorhanden.
Um die Flächenpressung des austretenden Stranges 7 möglichst
gering zu halten, ist vorzugsweise die längere Querschnittsabmessung
a horizontal angeordnet. Es kann aber auch die schmalseitige Querschnittsabmessung
horizontal angeordnet sein, z. B. für die Herstellung von
Spaltplatten.
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Theoretisch
kann die sich in die Strangpressrichtung 8 erstreckende
Abmessung c der Innenmantelfläche des Mundlochs 5 gering
sein. Um die Maßhaltigkeit und die Querschnittsform des
Stranges 7 möglichst konstant zu halten, ist es
vorteilhaft, die Abmessung c so groß auszubilden, dass
sie etwa ein 1/5 bis 1/8 der Querschnittsabmessung a oder b aufweist.
Die Abmessung c kann aber auch größer sein. Die
beim Ausführungsbeispiel durch vier Innenseiten 5a, 5b, 5c, 5d gebildete
Innenumfangsfläche des Mundlochs 5 erstreckt sich
etwa parallel zu dessen Mittelachse 5e.
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Die
Vorrichtung 1 weist erfindungsgemäß eine
Verstellvorrichtung 17 auf, mit der es möglich
ist, wenigstens einen Umfangsabschnitt 6a des Lochrandes 6 quer
zur Achse 5e des Mundlochs 5 wahlweise einwärts
und auswärts zu verstellen. Diese Ausgestaltung ermöglicht
es, die sich quer zum Umfangsabschnitt 6a erstreckende
Querschnittsabmessung des Mundlochs 5 wahlweise zu verringern
und zu vergrößern. Durch eine solche Veränderung
ist es möglich, nicht nur die vorgenannte Querschnittsabmessung
zu verringern oder zu vergrößern sondern auch
die Längsposition zu bestimmen, an der eine Verringerung
oder Vergrößerung der Querschnittsabmessung des
Mundlochs 5 unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit,
mit der der Strang 7 aus der Matrize 11 austritt,
gewünscht ist. Dabei kann die Querschnittsverringerung
oder Vergrößerung vor einem Funktionsbeginn der
Strangpresse 2 bzw. danach erfolgen oder während
des Strangpressens erfolgen. Im ersten Fall ergibt sich eine stufenförmige Veränderung
der Querschnittsabmessung, während im zweiten Falle eine – bezogen
auf die Länge des Stranges 7 – kontinuierliche
Querschnitts-Verringerung oder -Vergrößerung stattfindet,
wobei sich bezüglich der Achse 5e schräge
oder gerundete bzw. keilförmige Mantelflächenabschnitte
oder Stirnflächenabschnitte des Stranges 7 erzeugen
lassen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
1 eignet sich
besonders vorteilhaft zur Anformung wenigstens eines, z. B. punktuellen
oder rippenförmigen, Materialansatzes
19 an wenigstens
einer der Seitenflächen des Stranges
7 oder der
Seitenflächen
21a,
21b,
21c von
durch Längsabschnitte des Stranges
7 gebildeten
Formlingen
21, bei denen es sich vorzugsweise um Pflastersteine
handeln kann. Solche Längsabschnitte bzw. Formlinge
21 werden
durch ein Querschneiden des Stranges
7 erzeugt. Hierzu
kann eine an sich bekannte Schneidevorrichtung
22 dienen,
die z. B. einen oder mehrere sich quer zur Achse
5e erstreckende
und einen Längsabstand voneinander aufweisende Schneidedrähte
22a aufweist.
Dabei kann es sich z. B. um wenigstens eine Schneidevorrichtung
22 handeln,
wie sie in der
DE
10 2005 063 327 A1 der Anmelderin in Verbindung mit einem
Kerben des Stranges
7 vor dem Querschneiden beschrieben
ist.
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In 2 und 3 ist
nur eine Schneidevorrichtung 22 beispielhaft dargestellt.
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Aufgrund
der Verstellbarkeit des wenigstens einen Umfangsabschnitts 6a ist
es möglich, die Vergrößerung oder Verringerung
der Querschnittsabmessung unter Berücksichtigung der Strangpressgeschwindigkeit
und des axialen Abstands f der Schneidevorrichtung 22 von
der Vorrichtung 1 so zu bestimmen, dass der Materialansatz 19 einen
axialen Abstand von wenigstens einer Schnittfläche der
Formlinge 21 aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eignet sich
somit vorzugsweise zur Herstellung von Pflastersteinen, die an wenigstens
einer Seite einen Materialansatz 19 aufweisen, der eine
seitliche Abmessung g (7) zur Bildung einer Fuge 23 zwischen
zwei einander benachbart verlegten Formlingen 21 bzw. Pflastersteinen
gewährleistet. Wenn der Materialansatz 19 außerdem
einen axialen Abstand e von der durch eine Schnittfläche
gebildeten Ober- bzw. Sichtseite 21e des als Pflasterstein
verlegten Formlings 21 aufweist, dann ist der Materialansatz 19 im
verlegten und verfugten Zustand der zugehörigen Pflastersteinanordnung
unsichtbar, weil aufgrund des Abstands e der Materialansatz 19 durch
das Fugenmaterial überdeckt wird und somit unsichtbar ist.
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Die
Längs-Querschnittsform des bzw. der Materialansätze 19 kann
z. B. trapezförmig sein.
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Bezüglich
der Unterseite 21f des Formlings 21 kann der oder
ein Materialansatz 19 dagegen in einem Abstand e von der
Unterseite 21f angeordnet sein oder nicht, weil der Unterseitenbereich
des Formlings von oben nicht sichtbar ist. Besonders vorteilhaft ist
ein Abstand e des Materialansatzes von beiden Schnittflächen
bzw. von der Ober- und Unterseite des Formlings, sodass die Ober-
und Unterseite des Formlings wahlweise als von oben sichtbare Fläche
benutzt werden kann.
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Das
Vorbeschriebene macht deutlich, dass sich die erfindungsgemäße
Vorrichtung 1 zum Anformen von einem oder mehreren punktuellen
oder rippenförmigen Materialansätzen 19 an
einer oder mehreren Seiten des Stranges 7 bzw. der Formlinge 21 eignet.
Zur Herstellung des oder der Ansätze 19 dienen
der oder die verstellbaren Umfangsabschnitte 6a des Lochrandes 6 an
einer oder an mehreren Seiten des Mundlochs 5. Mit dieser
Ausgestaltung lassen sich wahlweise ein oder mehrere Materialansätze 19 an
einer oder mehreren Seiten der Formlinge 21 anformen.
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Um
bei einem Pflasterstein das Verlegen zu erleichtern, nämlich
das Ansetzen an einen benachbarten Pflasterstein, und dabei einen über
die zugehörige Seite gleich großen Abstand zum
benachbarten Pflasterstein zu erhalten, ist es vorteilhaft, an wenigstens
einer Seite, insbesondere Breitseite, der Formlinge 21 zwei
Materialansätze 19 anzuordnen, die einen horizontalen
Abstand voneinander aufweisen und sich vorzugsweise in den Endbereichen
der betreffenden Seite, insbesondere Breitseite, finden.
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Es
ist im Weiteren vorteilhaft, bei einem quaderförmigen Formling 21 die
sich zwischen den Schmalseiten erstreckende Länge L etwa
doppelt so groß auszubilden als die sich zwischen den Breitseiten
erstreckende Breite B des Formlings 21, wobei vorzugsweise
im mittleren Längenbereich L einer Breitseite ein dritter
Materialansatz 19 angeordnet ist und vorzugsweise zwei
einen horizontalen Abstand aufweisende Materialansätze 19 an
einer oder an beiden Schmalseiten angeordnet sind. Insbesondere die
letztere Ausgestaltung ermöglicht es, mehrere Formlinge 21 in
einem sogenannten Fischgrätenmuster gemäß 8 zu
verlegen. Ein solches Verlege-Muster lässt sich wie folgt
bestimmen.
- a) Eine Mehrzahl quaderförmiger
und breitseitig aneinander liegender Formlinge 21 sind
so längs ihren Breitseiten hälftig versetzt zueinander
angeordnet, dass sich eine erste aus treppenförmig angeordneten
Formlingen bestehende schräge Reihe mit seitlichen Stufenausnehmungen
ergibt.
- b) An diese erste Reihe ist auf beiden Seiten jeweils eine zweite
schräge Reihe mit Formlingen 21 angesetzt, die
bezüglich den Formlingen 21 der ersten Reihe um
90 Grad verdreht sind und ebenfalls so längs ihren Breitseiten
hälftig versetzt sind, dass sie die Stufenausnehmungen
der ersten Reihe ausfüllen und an ihrer der ersten Reihe abgewandten
Seite Stufenausnehmungen für eine nächste erste
Reihe Formlinge bilden.
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Um
die Verlegemöglichkeiten zu vergrößern, können
die Formlinge 21 auf beiden Schmalseiten Materialansätze 21 aufweisen,
wobei diese jedoch in der sich quer zu den Schmalseiten erstreckenden Längsprojektion
P1 (8) nebeneinander angeordnet sind, so dass die
an beiden einander gegenüberliegenden Schmalseiten angeordneten,
z. B. zwei, Materialansätze 19 mit Materialansätzen 19 benachbarter
Formlinge 21 nicht in einer Flucht liegen, in der sich
ihre Abmessungen g addieren würden, sondern nebeneinander
liegen, vorzugsweise parallel zu den Schnittflächen bzw.
zur Sichtseite 21e nebeneinander liegen.
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Um
Formlinge 21 mit den vorbeschriebenen Formen herstellen
zu können, weist die Vorrichtung 1 den vorbeschriebenen
Materialansätzen 19 entsprechende Umfangsabschnitte 6a auf,
die durch eine entsprechende Vergrößerung oder
Verringerung quer zu ihrer sich in die Umfangsrichtung des Mundlochs 5 erstreckenden
Richtung wahlweise einwärts und auswärts verstellbar
sind.
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Wenn
wenigstens ein Materialansatz 19 angeformt werden soll,
dessen sich in die Umfangsrichtung des Mundlochs 5 erstreckende
Abmessung nur ein Teil der zugehörigen Querabmessung a,
b aufweist, ist es vorteilhaft, den Umfangsabschnitt 6a im Bereich
einer Ausnehmung 25 des Lochrandes 6 so anzuordnen,
dass die Tiefe t der Ausnehmung zwischen 0 und einem Maximalmaß verstellbar
ist. Dabei können in einem den Positionen der Materialansätze 19 entsprechenden
Positionen zwei endseitige oder auch eine mittige Ausnehmung 25 an
einer Breitseite des Mundlochs 5 und wenigstens eine oder vorzugsweise
zwei Ausnehmungen 25 an einer in der Umfangsrichtung benachbarten
Seite des Mundlochs 5, hier der Schmalseite, angeordnet
sein.
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Ein
erfindungsgemäß verstellbarer Umfangsabschnitt 6a lässt
sich in einfacher und vorteilhafter Weise durch einen Schieber 26 bilden,
der quer zum Lochrand 6 oder quer zum Grund der zugehörigen
Ausnehmung 25 einwärts und auswärts verstellbar
und in der eingestellten Position fixierbar ist.
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Die
Ausführungsbeispiele zeigen jeweils einen Schieber 26,
der in einer an der Matrize 11 angeordneten und quer zur
Achse 5e gerichteten Führung 27 zwischen
einer den Querschnitt der zugehörigen Ausnehmung 25 schließenden
Schließstellung und einer wenigstens einen Teil der Tiefe
t der Ausnehmung 25 oder die Ausnehmung 25 insgesamt
freigebenden Offenstellung bewegbar ist.
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Wie
bereits beim Formling 21 sind auch bei der Vorrichtung 1 die
an einander gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Schmalseiten,
des Mundlochs 5 angeordneten Ausnehmungen 25 in
einer sich rechtwinklig zu diesen Seiten erstreckenden Projektion
gemäß Pfeil P2 (3) nebeneinander angeordnet.
D. h., die betreffenden Ausnehmungen 25 sind beim Ausführungsbeispiel
in die Umfangsrichtung des Mundlochs 5 so versetzt angeordnet, dass
jeweils auf der einen Seite des Mundlochs 5 der Abstand
k der z. B. dem unteren Lochrand 6 zugewandten Seite einer
Ausnehmung 25, z. B. der linken unteren Ausnehmung 25,
vom unteren Lochrand 6 größer ist als
der Abstand 1 der dem unteren Lochrand 6a abgewandten
Seite der gegenüberliegenden Ausnehmung 25. Wenn
auf jeder Schmalseite im jeweiligen Querschnitt zwei Ausnehmungen 25 angeordnet
sind, gilt dies für sie im Abstandsverhältnis
zum unteren bzw. oberen Lochrand entsprechend. Um eine hinreichend
große winkelstabile Abstützung jeweils am benachbarten
Formling 21 zu erreichen, ist es beim Vorhandensein von
zwei an jeder Schmalseite angeordneten Ausnehmungen 25 vorteilhaft,
die eine Ausnehmung oberhalb und die andere Ausnehmung unterhalb
der zugehörigen horizontalen Quermittelachse 6b anzuordnen.
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Am
oberen Lochrand sind z. B. wenigstens zwei in den Endbereichen des
Lochrands 6 angeordnete Ausnehmungen 25 vorhanden.
Vorzugsweise sind beim Ausführungsbeispiel drei Ausnehmungen 25 vorgesehen,
von denen die mittlere sich in der Mitte befindet und eine solche,
sich in die Umfangsrichtung erstreckende Breite m aufweist, dass
zwei mit der Vorrichtung 1 geformte Formlinge 21 mit
ihren keine Materialansätze 19 aufweisenden Breitseiten an
die Materialansätze 19 aufweisende Breitseite des
ersteren Formlings 21 angesetzt und dabei um seine halbe
Abmessung L horizontal versetzt sind, an dem mittleren Materialansatz 19 anliegen
und dadurch eine Abstandshaltung aufweisen, wie es 8 zeigt.
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Die
Materialansätze 19 sind somit bezüglich ihrer
Form, Größe und Position beispielhaft beschrieben.
Sie können bezüglich ihrer Anzahl, Form und Position
vom Vorbeschriebenen variieren und unterschiedlich ausgebildet sein.
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Die
Anordnung und Ausgestaltung eines Schiebers 26 bezüglich
der zugehörigen Ausnehmung 25 ist prinzipiell
bei allen Ausnehmungen 25 bzw. den durch deren Ausnehmungsgrund
gebildete Umfangsrandabschnitte gleich. Deshalb wird im Folgenden
die Anordnung und Funktion nur eines Schiebers 26 bezüglich
der zugehörigen Ausnehmung 25 beschrieben.
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Der
vorzugsweise als Flachschieber ausgebildete Schieber 26 erstreckt
sich mit seinen Breitseiten quer zur Mittelachse 5e des
Mundlochs 5 und auch quer zum zugehörigen Lochrand 6a.
Der Schieber 26 ist durch eine Antriebsvorrichtung 31 mit
einem Antriebsmotor 31a zwischen einer äußeren
und seiner inneren Stellung verschiebbar. In der äußeren Stellung
kann das innere Stirnende 26a des Schiebers 26 den
Querschnitt der zugehörigen Ausnehmung 25 freigeben
und dabei bezüglich dem Grund 25a der Ausnehmung 25 nach
außen versetzt sein oder in die Ausnehmung 25 eintauchen.
Die äußere Stellung kann deshalb auch als Offenstellung
bezeichnet werden. In der inneren Stellung schließt der Schieber 26 die
Ausnehmung 25, sodass sein Stirnende 26a mit dem
Umfang bzw. Lochrand 6 des Mundlochs 5 abschließt.
Folglich ist die Tiefe t der Ausnehmung 25 durch eine Verstellung
des Schiebers 26 einstellbar. Dabei kann der Schieber 26 durch
die zugehörige Antriebsvorrichtung 31 nur in seiner
inneren Schließstellung und äußeren Offenstellung
oder auch in seinen dazwischen wahlweise anfahrbaren Zwischenstellungen
fixierbar sein, vorzugsweise formschlüssig fixierbar, wie
es bei der vorliegenden mechanischen Antriebsvorrichtung 31 der Fall
ist.
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Beim
Ausführungsbeispiel beträgt die Breite o des Schiebers 26 der
Breite m der Ausnehmung 25. Die Breite o des Schiebers 26 kann
jedoch auch größer sein als die Breite m.
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Für
mehrere, z. B. zwei oder drei, Ausnehmungen 25 an ein und
derselben Seite des Mundlochs 5 kann ein gemeinsamer Schieber 26 vorgesehen
sein. Das Ausführungsbeispiel zeigt zwei oder drei Schieber 26,
die, z. B. gabelförmig, an einer gemeinsamen Schieberbasis 26b gelagert
sind, z. B. durch ein Gelenk mit einem Gelenkbolzen 26c,
und somit gemeinsam mit der Antriebsvorrichtung 31 wahlweise
einwärts und auswärts verstellbar sind. Anstelle
eines Gelenks mit Gelenkbolzen 26c kann eine starre Verbindung
vorgesehen sein, z. B. eine lösbare Verbindung in Form
einer Verschraubung.
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Es
trägt zu einer weiteren Vereinfachung bei, wenn für
mehrere oder alle Schieber 26 eine gemeinsame Antriebsvorrichtung 31 und/oder
ein gemeinsamer Antriebsmotor 31a vorgesehen ist bzw. sind.
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Es
wird auch eine kleine und antriebsstarke Konstruktion erreicht,
wenn eine Antriebsvorrichtung 31 vorgesehen ist, die ein
Getriebe 32 aufweist, das eine in die Umfangsrichtung gerichtete
Bewegung eines Getriebeschiebers 32a in eine quer zur Umfangsrichtung
gerichtete Bewegung des Schiebers 26 bzw. der Schieberbasis 26b umwandelt.
Dabei kann das Getriebe 32 durch eine mit dem Getriebeschieber 32a und der
Schieberbasis 26b jeweils durch ein Gelenk 32b, 26d verbundene
Pleuelstange 32c gebildet sein, die in einer Ausgangsstellung
des Getriebeschiebers 32a bezüglich dem wenigstens
einen Schieber 26 schräg steht und durch eine
bogenabschnittförmige Bewegung des Getriebeschiebers 32a im
Sinne eines Kniehebeltriebs in eine den Winkel W1 zwischen ihr und
dem Lochrand 6 vergrößernde Schwenkbewegung
geschwenkt wird und dabei den Schieber 26 in seine innere
Schließstellung bewegt und umgekehrt.
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Dabei
ist der Getriebeschieber 32a in einer sich in die Umfangsrichtung
erstreckenden Bogenführung 33 hin und her verschiebbar.
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Als
Antriebsmotor 31a kann bei allen Ausführungsbeispielen
ein, z. B. in beide Längsrichtungen wirksamer, Kolbenzylinder 34 dienen,
der vorzugsweise durch ein Gelenk 35 an einem stationären
Teil der Vorrichtung 1 abgestützt ist und durch
ein Gelenk 36 mit dem Getriebeschieber 32 verbunden
ist und dabei in einer Querebene schwenkbar gelagert ist, die rechtwinklig
zur Achse 6e des Mundlochs 5 gerichtet ist.
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Der
Getriebeschieber 32a ist vorzugsweise ein ringförmiger
Körper und aus Stabilitätsgründen vorzugsweise
ein geschlossener Ring, der in der vorzugsweise als Drehführung
ausgebildeten Bogenführung 33 hin und her drehbar
gelagert ist. Die Bogenführung 33 kann z. B. durch
wenigstens drei oder mehrere, z. B. vier, auf dem Umfang verteilt
angeordnete Führungsrollen 33a gebildet sein,
die um sich parallel zur Mundlochachse 5e erstreckende
Drehachsen 33b von Drehlagern drehbar gelagert sind, die
der Drehring 32d mit seinem Innenumfang berührend
umgibt und dadurch auf den Führungsrollen 33a um
die Mundlochachse 6e drehbar gelagert ist.
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Die
so gebildete Dreh- bzw. Bogenführung 33 ist axial
durch radiale Führungsflächen an den Führungsrollen 33a im
Sinne eines Axiallagers gehalten, das dadurch gebildet ist, dass
die Führungsrollen 33a in ihren Mantelflächen
jeweils eine Führungsnut 33d aufweisen, in denen
der Drehring 32a mit Bewegungsspiel einfasst und dadurch
axial unbeweglich geführt ist.
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Die
Bogenführung 33 bzw. Führungsrollen 33a können
z. B. am Gehäuse 12 oder Mundstück 14 gelagert
sein. Beim Ausführungsbeispiel ist ein ring- bzw. rahmenförmiges
Lagerteil 37 am Mundstück 14 befestigt,
z. B. an dessen Vorderseite, an dessen Umfang oder von diesem abstehenden
Lagerarmen 37a die Bogenführung 33 ausgebildet
ist.
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Die
Führung 27 ist vorzugsweise zwischen dem Mundstück 14 und
dem Lagerteil 37 angeordnet, wobei die durch eine an die
Querschnitts-Form und -Größe des Schiebers 26 angepasste
Führungsausnehmung 27a gebildet sein kann, die
an der dem Mundstück zugewandten Seite des Lagerteils 37 und/oder
an der Vorderseite des Mundstücks 14 oder Gehäuses 12 angeordnet
sein kann.
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Wie
sich aus 4 deutlich erkennen lässt, sind
die Schieber 26 im axialen Schnitt vorzugsweise mit einer
schrägen oder gerundeten Stirnfläche am Stirnende 26a keilförmig
ausgebildet und somit hinterschnitten.
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Die 2, 3 und 4 zeigen
die Schieber 26 in ihrer innersten Schließstellung, 1 in
der äußeren Offenstellung.
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Nachfolgend
wird die Funktion der Vorrichtung 1 beziehungsweise der
Strangpresse 2 beschrieben.
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In
Funktionsbetrieb wird das strangpressbare Material aus dem Pressraum 3 der
Strangpresse 2 durch das Mundloch 5 in die Strangpressrichtung 8 ausgepresst,
wobei sich der Strang 7 bildet, dessen Fördergeschwindigkeit
etwas unterschiedlich sein kann. Dies ist davon abhängig,
unter welchen Druckverhältnissen das strangpressbare Material
im Bereich des Mundlochs 5 steht. Dabei bestimmt die Menge
des dem Mundstück 14 zugeführten Materials die
Geschwindigkeit des Stranges 7.
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Zur
Ermittlung der jeweiligen Strangpressgeschwindigkeit bzw. Ausgangsgeschwindigkeit
des Stranges 7 ist ein Geschwindigkeitsmesser 41 vorgesehen,
der im Bereich zwischen der Matrize 11 bzw. dem Mundstück 14 und
der Schneidevorrichtung 22 angeordnet ist, z. B. an der
Vorderseite am der Matrize 11 vorgeordneten Rahmen 37.
Der Geschwindigkeitsmesser 41 kann z. B. durch ein an seinem
Umfang mit dem Strang 7 in Berührungskontakt dienendes
Messrad 41a sein, das durch den sich vor bewegenden Strang 7 gedreht
wird und eine Geschwindigkeits-Messgröße ermittelt,
die einer elektrischen Steuervorrichtung 42 übermittelt
wird, die eine Quer-Antriebsvorrichtung 43 der Schneidevorrichtung 22 steuert
und somit den Beginn und den Schneidevorgang zum Abschneiden von
Formlingen 21 vom Strang 7 steuert.
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Die
z. B. durch zwei einander entgegengesetzt gerichtete Pfeile verdeutlichte
Antriebsvorrichtung 43 bewegt den Schneidedraht 22a quer
zum Strang, z. B. vertikal. Dabei wird die Schneidevorrichtung 22 mit
der Fördergeschwindigkeit des Stranges 7 durch
einen ebenfalls durch zwei sich in die Längsrichtung des
Stranges 7, jedoch einander entgegengesetzt, erstreckende
Pfeile verdeutlichen Längsschieber 44 während
des quer gerichteten Schneidens mit der Stranggeschwindigkeit vorbewegt
und nach dem Schneiden wieder in die Ausgangsposition zurück
bewegt, wobei ein rechtwinklig zur Langsachse des Stranges gerichteter
Schnitt erzeugt wird.
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Dabei
kann der Schneidedraht 22a nach dem Schneiden durch einen
zwischen dem abgeschnittenen Formling 21 und dem Strang 7 durch Spreizen
erzeugten Spalt mit der Stranggeschwindigkeit weiterbewegt und zur
Ausgangsseite zurück bewegt werden und danach entgegen
der Förderrichtung 8 in seine ursprüngliche
Ausgangsposition zurück bewegt werden, was in der Fachsprache
mit monodirektionales Schneiden bezeichnet wird.
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Es
ist aber auch möglich, den Schneidedraht 22a nach
einem Schnitt auf der jeweiligen Seite des Stranges 7 zu
belassen und entgegen der Strangpressrichtung 8 in seine
Ausgangsstellung zurück zu bewegen, aus der heraus der
Schneidedraht 22a für den nächsten Schnitt
quer zur anderen Seite des Stranges 7 bewegt wird. Dieses
Schneiden wird in der Fachsprache mit „bidirektionales
Schneiden” bezeichnet. Die vorbeschriebenen Schnitttechniken sind
an sich bekannt und brauchen deshalb im Einzelnen nicht weiter beschrieben
zu werden.
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Im
Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, einen längeren
Längsabschnitt des Stranges 7 als Zwischenstück
abzuschneiden und quer zum Strang 7 in eine still stehende
Schnittposition zu bewegen, wo dieses Strang-Teilstück
ohne die vorbeschriebenen Vor- und Zurückbewegungen der Schneidevorrichtung 22 und
des sie tragenden Schiebers geschnitten werden können (sogenannter Harfenabschneider).
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Im Übrigen
können bei allen vorbeschriebenen Ausgestaltungen die Schneidevorrichtung 22 mit mehreren,
jeweils einen längs des Stranges gerichteten Abstandes
voneinander aufweisenden Schneidedrähten 22a ausgebildet
sein, sodass mehrere Formlinge 21 bei einem Schnittvorgang
abgeschnitten werden können.
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Das
Anformen der Materialansätze 19 geschieht wie
folgt.
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Während
des Strangpressens werden der oder die Schieber 26 durch
den Antrieb 31 aus der vorbeschriebenen Schließstellung
in die Offenstellung und umgekehrt bewegt, wobei der zugehörige Umfangsabschnitt 6a die
sich ergebende Querschnittsveränderung des Mundlochs 5 steuert.
Je nachdem, wie schnell der Schieber 26 in seine Offen- bzw.
Schließstellung bewegt wird, können unter Berücksichtigung
dieser Bewegungsgeschwindigkeit und der Strangpressgeschwindigkeit
schräge oder gerundete Phasen 19a an den Materialansätzen 19 entstehen,
die einen Winkel W2 (2) zwischen sich einschließen.
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Bevor
der Strang 7 eine der sie in der Strangpressrichtung 8 erstreckenden
Höhe h des Formlings 21 entsprechenden Strecke
vorbewegt wird, wird der wenigstens eine Schieber 26 in
seine Schließstellung bewegt, in der der Strang ohne Materialansatz 19 ausgepresst
wird. Während des Strangpressens in der Schließstellung
des Schiebers 26 entstehen somit Lücken 45 zwischen
den Materialansätzen 19, deren Länge
L2 durch die Stillstandszeit bestimmt ist, in der während
des Strangpressens der Schieber 26 in seiner Schließstellung
befindet. Diese Stillstandszeit bzw. Lückenlänge
L2 wird mit dem Antrieb 31b so gesteuert, dass wenigstens
ein Teil der Länge L2 sich vor der Stelle befindet, an
der der Strang 7 später geschnitten wird, d. h.,
wenigstens ein Teil der Länge L2 oder die Länge
L2 entspricht dem Abstand e, den der zugehörige Materialansatz 19 von
der Sichtfläche bzw. der späteren Oberseite 21e aufweist.
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Es
ist auch möglich, den Antrieb 31b so zu steuern,
dass der Abstand e sich von der in die Strangpressrichtung 8 gerichteten
Schnittfläche der Formlinge 21 nach hinten erstreckt.
In diesem Falle ist der jeweilige Formling 21 so zu verlegen,
dass diese Schnittfläche beim Verlegen nach oben gerichtet ist
und die Oberseite bzw. Sichtfläche 21e bildet.
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Darüberhinaus
ist es bei beiden vorbeschriebenen Arbeits- bzw. Strangpressverfahren
möglich, einen Abstand e von einer oder von beiden Schnittflächen
des jeweiligen Formlings 21 zu erzeugen. Hierzu ist der
jeweilige Schieber 26 um den Abstand e nach einer Stelle
im Strang 7 in seine Offenstellung zu bewegen, wobei die
Stelle der Position des später stattfindenden ersten Schnittes
entspricht und/oder in einem dem Abstand e entsprechenden Zeitpunkt vor
einer zweiten Stelle in seine Schließstellung zu bewegen,
wobei die zweite Stelle der zweiten Schnittstelle des Formlings 21 entspricht.
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Ein
dem Vorbeschriebenen entsprechendes Verfahren zum Herstellen der
Formlinge 21 wird anhand der nachfolgenden Verfahrensschritte
beschrieben.
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Verfahren
zum Herstellen eines Formlings 21 aus strangpressbarem
Material, bei dem das Material durch ein Matrizenloch 5 gepresst
wird, dessen Lochrand 6 die Querschnitts-Form und -Größe
eines beim Auspressen entstehenden Stranges 7 bestimmt,
von
dem der Formling 21 quer abgeschnitten wird,
wobei
wenigstens ein Umfangsabschnitt 6a des Lochrandes 6 während
des Strangpressens nach innen und/oder nach außen verstellt
wird und dabei ein verringerter und/oder vergrößerter
Querschnitt des Stranges 7 stranggepresst wird und der
Formling 21 im Längsbereich L2 des verringerten
Querschnitts abgeschnitten wird.
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Dabei
ist vorteilhaft, dass der Umfangsabschnitt 6 wenigstens
nach seiner einwärts gerichteten Verstellung eine Zeit
lang in seiner Stellung belassen wird und dadurch ein etwa axparalleler
Umfangsabschnitt stranggepresst wird.
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Zum
Abschneiden des Formlings 21 vom Strang 7 gibt
es mehrere Möglichkeiten, die zu einem Abstand e des Materialansatzes 19 von
einer oder von beiden Schnittflächen bzw. Endflächen
des Formlings 21 führen. Dabei ist es möglich,
den Formling 21 am Ende oder am Anfang oder im mittleren Bereich
e des verringerten Strangquerschnitts abzuschneiden.
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Das
Ausführungsbeispiel gemäß 5 bis 7 unterscheidet
sich von den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch,
dass mehrere Antriebe 31 vorgesehen sind, z. B. an jeder
Seite mit wenigstens einem verstellbaren Umfangsabschnitt 6a ein
Antrieb 31a, 31b, 31c, wobei anstelle
eines gemeinsamen Antriebsmotors 31a jeweils ein Antriebsmotor 31a angeordnet
sein kann, der jeweils den bzw. die auf einer oder auf beiden Seiten
des Mundlochs 5 und/oder an dessen Oberseite angeordneten
Schieber 26 zu ihrer Ein- und Auswärtsbewegung
antreibt bzw. antreiben. Auch diese Antriebsmotoren 3la können
z. B. durch Kolben-Zylinder 34 gebildet sein, die an von
der Matrize 11 abstehenden Anbauteilen 46 befestigt
sind, die z. B. winkelförmig ausgebildet und an der Anbauplatte 13 befestigt
sein können.
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Beim
Ausführungsbeispiel werden somit zwei seitliche und drei
oberseitige Schieber 26 jeweils durch einen zugehörigen
Antriebsmotor 31a gemeinsam einwärts oder auswärts
bewegt. Dabei kann jeweils die Kolbenstange 31b an der
Schieberbasis angreifen und vorzugsweise durch ein Gelenk 47 damit
schwenkbar verbunden sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 3306852
C1 [0003]
- - WO 2006/119929 A2 [0003]
- - DE 102005063327 A1 [0037]