EP3409391B1

EP3409391B1 - Werkzeugeinheit für eine strangpressmaschine zum kontinuierlichen herstellen eines profils aus einem umformbaren strangpressgut

Info

Publication number: EP3409391B1
Application number: EP18179253.2A
Authority: EP
Inventors: Johann VIELHABER
Original assignee: ASMAG Holding GmbH
Current assignee: ASMAG Holding GmbH
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2034-11-17
Also published as: US20160361743A1; WO2015070274A3; EP3409391A3; EP3071346A2; US10376939B2; AT515164A1; AT515164B1; EP3409391A2; WO2015070274A2; EP3071346B1; PL3409391T3; PL3071346T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugeinheit für eine Strangpressmaschine zum kontinuierlichen Herstellen von Profilen aus einem umformbaren Strangpressgut, wie diese im Anspruch 1 beschrieben ist.
Aus der EP 0 408 259 B1 , welche die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, 2. ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Strangpressen bekannt geworden, die ein drehbares Rad mit einer Umfangsnut enthält. In einem um eine Schwenkachse am Grundgestellt gelagerten Werkzeughalter ist in einer gestuft ausgebildeten Aufnahmeöffnung das aus mehreren Werkzeugelementen zusammengesetzte Strangpresswerkzeug eingesetzt. In der geöffneten Stellung des Werkzeughalters ist das Strangpresswerkzeug in bodenseitiger Richtung aus diesem zu entnehmen. Das Abstreifelement ist in einer verschraubten und verklemmten Stellung an den das Strangpresswerkzeug bildenden Werkzeugelementen verschraubt gehalten. Bei einem Tausch oder Wechsel von Werkzeugkomponenten muss das gesamte Konstrukt ausgebaut werden.
Die WO 2012/119196 A1 beschreibt eine Strangpressmaschine zur kontinuierlichen Herstellung von Profilen aus einem umformbaren Strangpressgut. Die Strangpressmaschine umfasst ein Grundgestell sowie zumindest ein um eine Antriebsachse drehbares Reibrad, welches mit zumindest einer Umfangsnut versehen ist. Das Reibrad steht mit einer Antriebseinheit in Antriebsverbindung. Weiters umfasst die Strangpressmaschine noch eine Andrückrolle, eine Werkzeughaltevorrichtung mit einer darin abgestützten Werkzeugeinheit mit einer Matrize, sowie eine Arretiervorrichtung. Die Werkzeughaltevorrichtung ist an einer am Grundgestell angeordneten Schwenkachse gelagert und kann um die Schwenkachse zwischen einer Arbeitsstellung und einer Freigabestellung verschwenkt werden. Die Werkzeughaltevorrichtung ist in Durchtrittsrichtung des herzustellenden Profils gesehen, dem Reibrad nachgeordnet. Mittels der Arretiervorrichtung kann die Werkzeughaltevorrichtung in ihrer Arbeitsstellung bezüglich des Grundgestells arretiert gehalten werden. Zwischen der Werkzeugeinheit und dem Reibrad ist bei der sich in der Arbeitsstellung befindlichen Werkzeughaltevorrichtung ein Spalt ausgebildet. Bei einem Verschleiß der Matrize ist das gesamte Werkzeug auszutauschen. Eine exakte Positionierung des lose eingelegten Abstreifelements kann nur an dem Aufnahmekäfig stattfinden, da kein Kontakt zwischen dem Abstreifelement und dem Werkzeug existiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugeinheit zu schaffen, welche eine zusammengehörige Baueinheit ausbildet, bei welcher ein einfacher Tausch bzw. Wechsel von Werkzeugkomponenten möglich ist und trotzdem eine einwandfreie Abstützung und Positionierung im Betrieb möglich ist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es ist eine Werkzeugeinheit für eine Strangpressmaschine zum kontinuierlichen Herstellen von Profilen aus einem umformbaren Strangpressgut vorgesehen, die Werkzeugeinheit umfasst:

ein einlaufseitig angeordnetes Abstreifelement für das umformbare Strangpressgut,
zumindest ein einlaufseitig angeordnetes Werkzeugelement mit einem das abgestreifte Strangpressgut aufnehmenden Expansionskanal,
eine Matrize mit einem Formgebungskanal zur Formgebung des herzustellenden Profils, welche Matrize in Durchtrittsrichtung des Strangpressgutes dem einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement nachgeordnet ist, und der Expansionskanal mit dem Formgebungskanal eine Profilachse für das herzustellende Profil definieren, und dabei
die Werkzeugeinheit einen Aufnahmekäfig umfasst, welcher einen einlaufseitig angeordneten ersten Aufnahmekäfigteil und einen auslaufseitig angeordneten zweiten Aufnahmekäfigteil aufweist, wobei die beiden Aufnahmekäfigteile miteinander über Verbindungsmittel verbunden sind,
im ersten Aufnahmekäfigteil ein diesen in Durchtrittsrichtung des Strangpressgutes durchsetzender Aufnahmekanal ausgebildet ist, in welchem Aufnahmekanal zumindest das einlaufseitig angeordnete Werkzeugelement aufgenommen ist,
im zweiten Aufnahmekäfigteil ein dem ersten Aufnahmekäfigteil zugewendeter und zu diesem hin geöffneter Aufnahmeraum ausgebildet ist, in welchem zumindest die Matrize aufgenommen und an einer den Aufnahmeraum auslaufseitig zumindest bereichsweise begrenzenden Abstützfläche abgestützt ist,
sowohl im einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement als auch im ersten Aufnahmekäfigteil eine gemeinsame Aufnahmenut mit zumindest einer Nutgrundfläche ausgebildet ist, in welcher Aufnahmenut das Abstreifelement lose eingelegt und an der zumindest einen Nutgrundfläche abgestützt ist, und weiters
im einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement eine erste Nutgrundfläche und im ersten Aufnahmekäfigteil eine zweite Nutgrundfläche ausgebildet ist, wobei die beiden Nutgrundflächen in Richtung auf den auslaufseitig angeordneten zweiten Aufnahmekäfigteil aufeinander zulaufend ausgebildet sind, wobei das Abstreifelement dazu gegengleich verlaufend ausgerichtete erste und zweite Anlageflächen aufweist.

Der sich durch die Merkmale des Anspruches 1 ergebende Vorteil liegt darin, dass durch das Ausbilden eines eigenen Aufnahmekäfigs zur Bildung der Werkzeugeinheit in diesem die einzelnen Werkzeugteile bzw. Werkzeugkomponenten aufgenommen und daran abgestützt werden können. Damit wird es möglich, die für das jeweilige herzustellende Profil benötigten Einzelkomponenten der Werkzeugeinheit vorzubereiten und im Aufnahmekäfig entsprechend anzuordnen. Durch das Vorsehen des Aufnahmekäfigs mit seinen Aufnahmekäfigteilen und das Abstützen der Matrize sowie der weiteren in Austrittsrichtung hintereinander angeordneten Werkzeugkomponenten an der den Aufnahmeraum abstützenden Abstützfläche kann so bereits eine entsprechende Lastabtragung über den Aufnahmekäfig hin auf die Werkzeughaltevorrichtung der Strangpressmaschine erfolgen. Damit kann beispielsweise auf zusätzliche Verschraubungen oder andere Verbindungsmittel verzichtet werden. Es ist dabei lediglich auf eine entsprechende Ausrichtung der einzelnen Werkzeugkomponenten zueinander zu achten. Weiters kann durch das Vorsehen der Aufnahmenut zur Aufnahme des Abstreifelements dieses bei entsprechender Führungsgenauigkeit der Aufnahmenut ohne zusätzliche Befestigungsmittel eingelegt und in der Aufnahmenut lastabtragend abgestützt sein. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, bei entsprechendem Verschleiß einen einfachen Tausch bzw. Wechsel vornehmen zu können, ohne dass dabei zusätzliche und langwierige Manipulationstätigkeiten vonnöten sind.
Darüber hinaus kann so aber auch die Werkzeugeinheit aufgrund der Verwendung des Aufnahmekäfigs mit einer vordefinierten Längserstreckung einfach ausgebildet werden, wodurch stets zueinander in Bezug auf die Längserstreckung in Richtung des Austrittskanals für das Profil gleiche Einbaubedingungen für die Werkzeughaltevorrichtung geschaffen werden können.
Zusätzlich wird dadurch aufgrund der aufeinander zulaufend ausgerichteten Nutgrundflächen eine exakte Positionierung und Halterung des Abstreifelementes an der Werkzeugeinheit, insbesondere dem Aufnahmekäfig sowie dem Werkzeugelement, geschaffen. Bei entsprechender Winkelwahl wird so eine selbsttätig wirkende Abstützung sowie Halterung und Selbstzentrierung im laufenden Betrieb erzielt. So wird das Abstreifelement in die Aufnahmenut sowie an die Nutgrundflächen angedrückt und dort entsprechend trotz des losen Einlegens daran ortsfest positioniert gehalten.
Vorteilhaft ist weiters eine Ausbildung, bei der am Abstreifelement an seinem dem zweiten Aufnahmekäfigteil zugewendeten und zwischen den beiden Anlageflächen ausgebildeten Endabschnitt ein Halteansatz ausgebildet ist, welcher in eine dazu gegengleich ausgebildete Halteansatzaufnahmeöffnung eingreift, da dadurch eine noch bessere Lagepositionierung des Abstreifelementes in der Aufnahmenut erzielt werden kann.
Durch die Ausbildung, bei welcher das einlaufseitig angeordnete Werkzeugelement sowie der im ersten Aufnahmekäfigteil ausgebildete Aufnahmekanal zueinander in Umfangsrichtung um die Profilachse gesehen eine formschlüssig zusammenwirkende Umfangsgeometrie aufweisen, ist es möglich, eine Axialverstellung des einlaufseitig angeordneten Werkzeugelementes im ersten Aufnahmekäfigteil zu erzielen und auf zusätzliche Führungselemente verzichten zu können. Damit kann eine axiale Verstellung erzielt werden, ohne dass dabei eine Verdrehung des Werkzeugelements relativ bezüglich des ersten Aufnahmekäfigteils erfolgt.
Nach einer anderen Ausführungsvariante, bei der die Matrize in dem im zweiten Aufnahmekäfigteil ausgebildeten Aufnahmeraum in Axialrichtung bezüglich der Profilachse geführt aufgenommen ist, wird so auch für die Matrize eine Axialführung erzielt, wodurch ein einfaches Baukastensystem der Werkzeugeinheit geschaffen werden kann. Bei einheitlicher Außenabmessung können so unterschiedlichste Profilgeometrien in der Matrize ausgebildet werden. Ein Wechsel kann einfach erfolgen, bei welchem lediglich die beiden Aufnahmekäfigteile voneinander zu trennen sind und eine entsprechende Matrize sowie gegebenenfalls weitere Distanzelemente in den Aufnahmeraum einzusetzen ist.
Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung, bei welcher zwischen der Matrize und der den Aufnahmeraum auslaufseitig begrenzenden Abstützfläche zumindest ein Distanzelement angeordnet ist, da dadurch in Abhängigkeit von der Profilgeometrie der Matrize so stets eine gleiche Baulänge der gesamten Werkzeugeinheit geschaffen werden kann. Damit wird eine einfache Kombinationsmöglichkeit geschaffen, wobei durch die Wahl des Aufnahmekäfigs und den darin anzuordnenden Werkzeugbauelementen auch bei unterschiedlichsten Profilgeometrien stets eine gleiche Gesamtlänge der Werkzeugeinheit in Austrittsrichtung des Profils geschaffen wird. Damit fallen zusätzliche Justierarbeiten und Einstellarbeiten bei einem Werkzeugwechsel nahezu weg.
Bei der Ausgestaltung, bei welcher an einander zugewendeten Stirnflächen der beiden Aufnahmekäfigteile eine Zentrieranordnung mit zusammenwirkenden Zentrierelementen angeordnet ist, ist von Vorteil, dass so die beiden Aufnahmekäfigteile und die daran bzw. darin aufzunehmenden Werkzeugkomponenten zueinander noch exakter ausgerichtet werden können.
Durch die Weiterbildung, bei der der Aufnahmekäfig an seinem auslaufseitigen Ende eine erste Auflagefläche aufweist, welche bezüglich der Profilachse in einer dazu rechtwinkelig verlaufenden Ebene ausgerichtet ist und an seiner in der Einsatzstellung befindlichen unteren Seite eine weitere bezüglich der erste Auflagefläche dazu winkelig, insbesondere rechtwinkelig, dazu verlaufende zweite Auflagefläche aufweist, wird erreicht, dass so ein einheitlicher Aufnahmekäfig geschaffen werden kann, in welchem die unterschiedlichsten Werkzeugkomponenten aufgenommen werden können. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, entsprechend der herzustellenden Profilgeometrie stets eine Einheit zusammenzusetzen, welche in ihrer Gesamtheit in die Strangpressmaschine einzusetzen ist. Damit können aber auch der Bauteilaufwand sowie damit zusätzliche Kosten verringert werden, da bei den einzelnen Aufnahmekäfigen stets unterschiedliche, dazu kleinere Abmessungen aufweisende Bauteilkomponenten einzusetzen sind.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1: eine nicht vom Schutzumfang umfasste Strangpressmaschine in Seitenansicht so-wie stilisierter Darstellung;
Fig. 2: die nicht vom Schutzumfang umfasste Strangpressmaschine im Bereich deren Antriebseinheit in einer das Reibrad klemmenden Stellung, in Ansicht geschnitten;
Fig. 3: die Antriebseinheit der nicht vom Schutzumfang umfassten Strangpressmaschine nach Fig. 2, in einer Zwischenstellung bei der Öffnungsbewegung zur Freigabe des Reibrades, in Ansicht geschnitten;
Fig. 4: die Antriebseinheit der nicht vom Schutzumfang umfassten Strangpressmaschine nach den Fig. 2 und 3, in der Freigabestellung für das Reibrad, in Ansicht geschnitten;
Fig. 5: eine erfindungsgemäße erste Werkzeugeinheit für eine Strangpressmaschine, in Seitenansicht geschnitten, sowie stilisierter Darstellung;
Fig. 6: das Abstreifelement der Werkzeugeinheit, in Draufsicht geschnitten gemäß den Linien VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7: eine weitere erfindungsgemäße Werkzeugeinheit, in Draufsicht geschnitten.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In der Fig. 1 ist eine Strangpressmaschine 1 in stark stilisierter Darstellungsweise gezeigt, welche zum Herstellen von Profilen 2 ausgehend aus einem umformbaren Strangpressgut 3 dient, jedoch nicht vom Schutzumfang umfasst ist.
Diese hier gezeigte Strangpressmaschine 1 stellt eine Sonderform von Strangpressmaschinen 1 dar, welche ein kontinuierliche Herstellung ermöglicht. Dabei wird als Strangpressgut 3 beispielsweise ein stetig zugeführter Draht mit einem Durchmesser zwischen 5 und 30 mm der Strangpressmaschine 1 zugeführt und dort über ein angetriebenes Reibrad 4 je nach umzuformendem Werkstoff auf bis zu 500 °C und darüber erhitzt. Das dann teigige Material wird durch eine unmittelbar nach dem Reibrad 4 angeordnete Matrize gepresst, wobei in diesem Abschnitt der Formgebungsvorgang erfolgt. Dieses kontinuierliche Verfahren wird vornehmlich für Profile 2 kleiner und mittelgroßer Abmessungen verwendet. Dabei können die unterschiedlichsten Werkstoffe, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Buntmetalle oder deren Legierungen umgeformt werden. Der bei dieser Strangpressmaschine 1 über einen längeren Zeitraum kontinuierlich durchführbare Umformprozess und der Umstand, dass dafür eine einzige, relativ kleine und einfach aufgebaute Strangpressmaschine 1 notwendig ist, ermöglichen eine Kostenreduzierung gegenüber den herkömmlichen Strangpressmaschinen.
Die Strangpressmaschine 1 kann grundsätzlich ein Grundgestellt 5 sowie eine Werkzeughaltevorrichtung 6, welche an einer am Grundgestell 5 gehaltenen Schwenkachse 7 schwenkbar bzw. drehbar gelagert ist, umfassen. Die Schwenkbewegung ist vereinfacht mit einem Doppelpfeil im Bereich der Schwenkachse 7 veranschaulicht. So kann die Werkzeughaltevorrichtung 6 zwischen einer Arbeitsstellung und einer Freigabestellung bedarfsweise verschwenkt werden. Auf die Darstellung von Schwenkantrieben bzw. Verstellmechanismen wurde der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet, wobei erwähnt sei, dass hier alle aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen bzw. Elemente eingesetzt werden können. Weiters ist die Werkzeughaltevorrichtung 6 in Durchtrittsrichtung des herzustellenden Profils 2 gesehen, dem Reibrad 4 nachgeordnet. So ist hier die Arbeitsstellung in Volllinien und die Freigabestellung vereinfacht in strichpunktierten Linien angedeutet.
Das Reibrad 4 ist in bekannter Weise um eine Antriebsachse 8 drehbar und steht weiters mit einer nur schematisch angedeuteten Antriebseinheit 9 in Antriebsverbindung. Des Weiteren weist das zumindest eine vorgesehene Reibrad 4 auch noch zumindest eine Umfangsnut auf. Weiters kann dem oder den Reibrädern 4 jeweils zumindest eine Andrückrolle 10 zugeordnet sein, mit welcher bzw. welchen das in die Strangpressmaschine 1 eintretende und umzuformende Strangpressgut 3 in radialer Richtung an das oder die Reibräder 4 angedrückt wird. Die Strangpressmaschine 1 umfasst weiters auch noch eine Arretiervorrichtung 11, welche beispielsweise ebenfalls schwenkbar am Grundgestell 5 gelagert ist. Die Arretiervorrichtung 11 dient dazu, die Werkzeughaltevorrichtung 6 während deren Arbeitsstellung und dem Betrieb relativ bezüglich des Grundgestells 5, insbesondere dem Reibrad 4, positioniert zu halten. Ein im Bereich der Arretiervorrichtung 11 eingetragener Doppelpfeil stellt schematisch die Verlagerungsmöglichkeit der Arretiervorrichtung 11 dar. In der Fig. 1 ist die Arretierstellung für die Werkzeughaltevorrichtung 6 gezeigt. Auf die Darstellung von deren Lagerung am Grundgestell 5 sowie den dazu notwendigen Verstellmechanismen wurde ebenfalls der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet. So kann beispielsweise die Arretiervorrichtung 11 durch einen in etwa U-förmig ausgebildeten Halterahmen gebildet sein, bei welchem die beiden Haltearme seitlich am Grundgestell 5 schwenkbar gelagert sind. Ein die beiden Haltearme außenseitig verbindender Basisarm umgreift beispielsweise die Werkzeughaltevorrichtung 6 in der Arretierstellung und verhindert ein Wegschwenken der Werkzeughaltevorrichtung 6 aus ihrer Arbeitsstellung. Weiters ist zumeist an der Werkzeughaltevorrichtung 6 zumindest eine hier nur schematisch angedeutete Werkzeugeinheit 12 abgestützt, wobei die Ausbildung der Werkzeugeinheit 12 detaillierter in den nachfolgenden Figuren beschrieben wird.
In bekannter Weise wird bei in Betrieb befindlicher Strangpressmaschine 1 und damit bei in der Arbeitsstellung befindlicher Werkzeughaltevorrichtung 6 zwischen der Werkzeugeinheit 12 und dem Reibrad 4 ein Spalt ausgebildet, um so hier Kollisionen und damit verbundene, mechanische Schäden zu vermeiden.
Da die Spaltweite des Spaltes zwischen dem Reibrad 4 und der Werkzeugeinheit 12 einerseits von der Temperatur der Anlagenteile sowie andererseits von Verschleißerscheinungen der Werkzeugeinheit 12 abhängig ist, ist eine ziemlich exakte und vor allem nachjustierbare Einstellung der Spaltweite des Spaltes ein in der vorliegenden Erfindung für sich unabhängiger Aspekt. So kann die Einhaltung sowie Einstellung der Spaltweite eine für sich unabhängige Aufgabe der Erfindung darstellen und in entsprechender Weise auch unabhängig von den weiteren hier beschriebenen Anlagenteilen sowie Verfahrensschritten eine für sich eigenständige Lösung darstellen.
So ist bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich zur Arretiervorrichtung 11 am Grundgestell 5 in einem von der Schwenkachse 7 distanzierten sowie bezüglich der Antriebsachse 8 des Reibrades 4 gegenüberliegenden Endbereich 13 der Werkzeughaltevorrichtung 6 eine eigene Stellvorrichtung 14 angeordnet. Die Stellvorrichtung 14 weist ein relativ bezüglich des Grundgestells 5 dazu verstellbar ausgebildetes Stellelement 15 auf. Das Stellelement 15 weist seinerseits eine dem Endbereich 13 der Werkzeughaltevorrichtung 6 zugewendete Stellfläche 16 sowie eine von der Werkzeughaltevorrichtung 6 abgewendete Führungsfläche 17 auf.
Wie aus der schematischen Darstellung des Stellelements 15 zu ersehen ist, sind die Stellfläche 16 und die Führungsfläche 17 keilförmig zueinander verlaufend ausgerichtet. Die Führungsfläche 17 stützt sich an einem nicht näher bezeichneten, insbesondere als Gleitfläche ausgebildeten Abschnitt des Grundgestells 5 ab. Das Stellelement 15 ist weiters mit einem nicht näher bezeichneten Stellmechanismus verbunden und ist in Richtung eines schematisch eingetragenen Doppelpfeils relativ bezüglich des Grundgestells 5 verstellbar. So verläuft die Führungsfläche 17 in etwa senkrecht, wobei die dazu geneigt verlaufend ausgerichtete Stellfläche 16 von links oben nach rechts unten verläuft, wie dies aus der Seitenansicht der Strangpressmaschine 1 entnommen werden kann.
Die Werkzeughaltevorrichtung 6 weist an ihrem von der Schwenkachse 7 distanzierten Endbereich 13 sowie an einer dem Reibrad 4 zugewendeten ersten Seite eine Stützfläche 18 auf. Bei sich in der Arbeitsstellung der Werkzeughaltevorrichtung 6 befindlicher Position, ist die an der Werkzeughaltevorrichtung 6 angeordnete bzw. ausgebildete Stützfläche 18 an der Stellfläche 16 des Stellelements 15 abgestützt.
Die zuvor beschriebene Arretiervorrichtung 11 weist weiters zumindest eine Druckeinheit 19 mit zumindest einem Druckelement 20 auf. Dabei ist das Druckelement 20 bei in der Arbeitsstellung befindlicher Werkzeughaltevorrichtung 6 ebenfalls an dem von der Schwenkachse 7 distanzierten Endbereich 13 angeordnet, steht jedoch an einer vom Reibrad 4 abgewendeten zweiten Seite mit der Werkzeughaltevorrichtung 6 in Kontakt. Weiters wird mittels der Druckeinheit 19 die Stützfläche 18 der Werkzeughaltevorrichtung 6 an die Stellfläche 16 des Stellelements 15 angedrückt. Dadurch, dass das Stellelement 15 weiters mit seiner Führungsfläche 17 am Grundgestell 5 abgestützt ist, kann bei einer relativen Verlagerung des Stellelements 15 mittels der Stellvorrichtung 14 die Werkzeughaltevorrichtung 6 um seine Schwenkachse 7 aufgrund der keilförmig, insbesondere spitzwinkelig, zueinander verlaufend ausgerichteten Stellfläche 16 und Führungsfläche 17 erfolgen. Da die Werkzeughaltevorrichtung 6 im weitesten Sinne einem Hebel bzw. einer Hebelanordnung entspricht, kann so damit aber auch der zwischen der Werkzeugeinheit 12 und dem Reibrad 4 ausgebildete Spalt in Folge der Verstellung des Stellelements in seiner Spaltweite verändert werden.
Weiters ist im Bereich der Arretiervorrichtung 11 noch vereinfacht dargestellt, dass das Druckelement 20 der Druckeinheit 19 zumindest bereichsweise in einer Druckkammer 21 aufgenommen und dabei mit einem vereinfacht durch Striche angedeuteten und in der Druckkammer 21 befindlichen Druckmedium beaufschlagt ist. Dabei kann das Druckmedium flüssig oder gasförmig sein, wobei sich, insbesondere bei hohen Drücken, eine nahezu inkompressible Flüssigkeit, wie beispielsweise Hydrauliköl, als günstig herausgestellt hat. Das Druckelement 20 kann beispielsweise als doppelt wirkender Kolben einer Zylinder-Kolbenanordnung ausgebildet sein, womit dann bei entsprechender Beaufschlagung das Druckelement 20 gegen die zweite Seite der Werkzeughaltevorrichtung 6 gedrückt ist. Durch dieses Andrücken des Endbereichs 13 mit seiner Stützfläche 18 an das Stellelement 15 wird so aufgrund der Lagerung der Werkzeughaltevorrichtung 6 um die Schwenkachse 7 eine exakt definierte Stellung der in der Werkzeughaltevorrichtung 6 aufgenommenen bzw. angeordneten Werkzeugeinheit 12 relativ bezüglich des Reibrades 4 erzielt. Durch die entsprechende Stellbewegung der Stellvorrichtung 14 mit ihrem keilförmig aufeinander zulaufend ausgerichteten Flächen, nämlich der Stellfläche 16 und der Führungsfläche 17, wird eine entsprechende Verlagerung der Werkzeughaltevorrichtung 6 um die Schwenkachse 7 erzielt.
Erfolgt eine Verstellung des Stellelements 15 der Stellvorrichtung 14, wird nicht nur die relative Lage der Werkzeughaltevorrichtung 6 bezüglich des Grundgestells 5, insbesondere des Reibrades 4, verlagert, sondern es erfolgt auch eine Volumenänderung des in der Druckkammer aufgenommenen Druckmediums, wodurch das Druckelement 20 in seiner relativen Lage bezüglich der Druckeinheit 19 verstellt wird. Um diesen Ausgleich im Drucksystem zu ermöglichen, können Überdruckventile eingesetzt werden, um ein starres System zu vermeiden und die Verstellung des Druckelements 20 zu ermöglichen.
Je nachdem, ob eine relative Verlagerung des Druckelements 20 hin in Richtung auf das Reibrad 4 oder auf die davon entgegengesetzte Richtung erfolgt, kommt es zu einem automatischen Ausgleich des Druckmediums in der Druckkammer 21. Dadurch kann die Werkzeughaltevorrichtung 6 in ihrer relativen Position sowohl hin in Richtung auf das Reibrad 4 als auch in eine davon entgegen gesetzte Richtung verschwenkt werden. Die ständige Halterung und Arretierung der Werkzeughaltevorrichtung 6 in ihrem Endbereich 13 bleibt durch die Arretiervorrichtung 11 unverändert aufrecht erhalten und es erfolgt stets eine satte Anlage der Stützfläche 18 der Werkzeughaltevorrichtung 6 an der Stellfläche 16 des Stellelements 15. Das Stellelement 15 ist, wie bereits zuvor beschrieben, über seine Führungsfläche 17 weiters am Grundgestell 5 bevorzugt gleitend sowie gegebenenfalls geführt abgestützt.
Weiters kann im Bereich des zwischen der Werkzeugeinheit 12 und dem Reibrad 4 ausgebildeten Spalts eine Messvorrichtung 22 angeordnet sein. Diese ist schematisch mit einem Kreis angedeutet. Die Messvorrichtung 22 ermittelt die tatsächliche Spaltweite und kann ihrerseits mit einer Auswerte- und/oder Steuervorrichtung 23 verbunden sein. Der Einfachheit halber ist diese durch ein Rechteck dargestellt. In dieser Auswerte- und/oder Steuervorrichtung 23 kann der ermittelte Wert für die Spaltweite mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden und anschließend an die Stellvorrichtung 14 ein entsprechendes Steuer- bzw. Stellsignal weitergleitet werden. Dazu ist die Auswerte- und/oder Steuervorrichtung 23 mit der Stellvorrichtung 14 verbunden. Je nach dem Ergebnis des Auswertevorganges kann dann die Stellvorrichtung 14 das Stellelement 15 soweit verlagern, dass die vorbestimmte Spaltweite erreicht wird. Diese Verstellbewegung sowie Nachjustierung kann im laufenden Betrieb unter Volllast erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass nicht die Maschine abgestellt werden muss, sondern direkt und sofort eine Spaltweitenänderung durchgeführt werden kann. Das kann mit dem zuvor beschriebenen, als Stellkeil ausgebildeten Stellelement 15 der Stellvorrichtung 14 erfolgen.
Des Weiteren ist hier noch gezeigt, dass in der Werkzeughaltevorrichtung 6 eine Aufnahmekammer 24 ausgebildet bzw. angeordnet ist. Die Umrisse der Aufnahmekammer 24 sind nur vereinfacht dargestellt, wobei in dieser die Werkzeugeinheit 12 aufgenommen ist. Zur Abstützung der Werkzeugeinheit 12 weist die Aufnahmekammer 24 zumindest zwei winkelig, insbesondere rechtwinkelig, zueinander ausgerichtete erste und zweite Positionierflächen 25, 26 auf, an welchen die Werkzeugeinheit 12 abgestützt ist. Bei sich in der Arbeitsstellung befindlicher Werkzeughaltevorrichtung 6 ist bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die erste Positionierfläche 25 auf der vom Reibrad 4 abgewendeten Seite der Werkzeugeinheit 12 angeordnet. Weiters ist gezeigt, dass die Aufnahmekammer 24 in Richtung auf das Reibrad 4 hin geöffnet ausgebildet ist. So kann in der Arbeitsstellung der Werkzeughaltevorrichtung 6 die erste Positionierfläche 25 in etwa vertikal sowie in senkrechter Richtung bezüglich der Durchtrittsrichtung des Profils 2 ausgerichtet sein.
In den Fig. 2 bis 4 ist eine jedoch nicht vom Schutzumfang umfasste Ausführungsform der Antriebseinheit 9 der Strangpressmaschine 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Die hier vereinfacht dargestellte Antriebseinheit 9 kann selbst aus einer Vielzahl unterschiedlichster Baugruppen sowie Bauelementen gebildet sein. Das Antriebsmoment für das Reibrad 4 kann beispielsweise durch einen Antriebsmotor mit einem gegebenenfalls nachgeschalteten Getriebe sowie eine Antriebswelle 27 erfolgen. Über eine Kupplung 28 erfolgt die Weiterleitung des Antriebsmomentes an beidseits des Reibrades 4 angeordnete und an Rahmenteilen des Grundgestells 5 drehbar gelagerten, ersten und zweiten Antriebswellenteilen 29, 30. Dabei ist zumindest einer der Antriebswellenteile 29, 30 in Axialrichtung bezüglich des Grundgestells 5 von einer am Reibrad 4 anliegenden Kontaktstellung in eine vom Reibrad 4 distanzierte Wechselstellung für das Reibrad 4 verstellbar ausgebildet. Beim hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die hier rechtsseitig angeordnete Baugruppe des Antriebswellenteils 29 und der damit verbundenen Kupplung 28 ortsfest am Grundgestell 5, insbesondere dessen rechten Rahmenteil gelagert. Weiters ist hier noch gezeigt, dass das Reibrad 4 an den beidseits daneben angeordneten Antriebswellenteilen 29, 30 anliegt und zusätzlich noch zwischen diesen beiden Antriebswellenteilen 29, 30 in Axialrichtung geklemmt gehalten ist. Eine Zentrierung bezüglich der gemeinsamen Antriebsachse 8 kann beidseitig zwischen dem Reibrad 4 und den Antriebswellenteilen 29, 30 vorgesehen sein.
Um nicht nur eine ausschließlich auf Reibung basierende Klemmung und damit verbundene Halterung des Reibrades 4 an zumindest einem der Antriebswellenteile 29, 30 zu erzielen, kann das Reibrad 4 mit zumindest einem der Antriebswellenteile 29, 30 in deren daran anliegenden Kontaktstellung über jeweils zusammenwirkende erste und zweite Kupplungselemente 31, 32 einer Kupplungsvorrichtung 33 drehfest gekuppelt sein. Bevorzugt ist die Kupplungsvorrichtung 33 beidseits des Reibrades 4 angeordnet bzw. ausgebildet.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn an zumindest einem der Antriebswellenteile 29, 30 bevorzugt an beiden der Antriebswellenteile 29, 30 jeweils an der dem Reibrad 4 zugewendeten Seite ein Mitnehmerring 34 vorgesehen ist. Dabei können an zumindest einer dem Reibrad 4 zugewendeten Ringstirnfläche zumindest eines der Mitnehmerringe 34 die ersten Kupplungselemente 31 angeordnet oder ausgebildet sein. Um eine gleichmäßigere Kraftübertragung bzw. Krafteinleitung des Antriebsmomentes in das Reibrad 4 zu erzielen, kann das Reibrad 4 an seinen beiden in Richtung der Antriebsachse 8 voneinander distanzierten Stirnflächen jeweils mehrere in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnete zweite Kupplungselemente 32 aufweisen.
So können beispielsweise die ersten Kupplungselemente 31 an den Antriebswellenteil 29, 30 bzw. dem Mitnehmerring 34 durch Vorsprünge und/oder Vertiefungen ausgebildet sein. Die zweiten am Reibrad 4 angeordneten bzw. ausgebildeten Kupplungselemente 32 sind in dazu gegengleicher Ausbildung durch Ausnehmungen und/oder Vorsprünge auszubilden.
Damit wird zusätzlich zur axialen Klemmung eine formschlüssige Kupplungsverbindung zwischen dem Reibrad 4 und zumindest einem der Antriebswellenteile 29, 30, bevorzugt jedoch beiden derselben, erzielt.
Weiters ist hier noch zu ersehen, dass die beiden Antriebswellenteile 29, 30 jeweils in deren Zentrum zylinderförmig ausgebildete erste und zweite Aufnahmeöffnung 35, 36 aufweisen. Diese sind bevorzugt fluchtend zueinander ausgerichtet, um so eine gemeinsame Stützachse 37 darin aufnehmen zu können. Dabei kann durch entsprechende Passungswahl eine zusätzliche Abstützwirkung der beiden Antriebswellenteile 29, 30 auch in deren Zentrum erzielt werden. Damit wird aber auch die Eigensteifigkeit der gesamten Antriebseinheit 9 erhöht.
Weiters kann die Stützachse 37 an einem dem ersten Antriebswellenteil 29 zugewendeten Achsenendbereich mit einem Außengewinde 38 versehen sein. Um die Stützachse 37 mit ihrem Achsenendbereich auch noch mit dem ersten Antriebswellenteil 29 formschlüssig kuppeln zu können, kann die erste Aufnahmeöffnung 35 des ersten Antriebswellenteils 29 mit einem Innengewinde 39 versehen sein. So kann die Stützachse 37 zugfest in Axialrichtung mit dem ersten Antriebswellenteil 29 verbunden werden. Dabei sei bemerkt, dass anstelle der Gewindeanordnung, umfassend das Außengewinde 38 sowie das Innengewinde 39, auch andere formschlüssig zugfeste Verbindungsmittel vorgesehen sein können, um die Stützachse 37 zugfest mit dem ersten Antriebswellenteil 29 zu kuppeln bzw. verbinden. Auf eine einfache Lösbarkeit bei in Kupplungseingriff stehenden Kupplungselementen in diesem Bereich ist Bedacht zu nehmen, um den Reibradwechsel rasch und ohne lange Stillstandszeiten durchführen zu können.
Um nach dem außer Eingriff bringen des Achsenendbereichs der Stützachse 37 mit dem ersten Antriebswellenteil 29 kann die Stützachse 37 in der im zweiten Antriebswellenteil 30 ausgebildeten zweiten Aufnahmeöffnung 36 gleitend geführt gelagert sein.
Befindet sich die Stützachse 37 in ihrer mit dem ersten Antriebswellenteil 29 zugfest verbundenen Stellung, kann über entsprechend ausgebildete Zug- und/oder Druckelemente der zweite Antriebswellenteil 30 hin in Richtung auf den ersten Antriebswellenteil 29 verstellt werden, sodass das Reibrad 4 in Axialrichtung zwischen den beiden Antriebswellenteilen 29, 30 geklemmt gehalten ist. Die formschlüssige Kraftübertragung ausgehend von zumindest einem der Antriebswellenteile 29, 30 auf das Reibrad 4 kann durch die zuvor beschriebene Kupplungsvorrichtung 33 und deren ersten und zweiten Kupplungselemente 31, 32 erfolgen.
Wie nun aus der Fig. 3 zu ersehen ist, ist die Stützachse 37 von einer das Reibrad 4 durchsetzenden und mit dem Innengewinde 39 des ersten Antriebswellenteils 29 verschraubten Einsatzstellung in Axialrichtung auf die vom ersten Antriebswellenteil 29 abgewendete Richtung zumindest soweit verstellbar, dass ein dem ersten Antriebswellenteil 29 zugewendetes Achsenende der Stützachse 37 außerhalb des Reibrades 4 angeordnet ist. Ist jedoch anstatt der hier beschriebenen Schraubverbindung mit Innengewinde 39 und Außengewinde 38 eine davon abweichende Kupplungsvorrichtung mit ineinander greifenden Kupplungsmitteln vorgesehen, kann beispielsweise die zuvor beschriebene Drehbewegung entfallen.
Ist nun die Stützachse 37 soweit verstellt, dass diese nicht mehr in das Reibrad 4 hineinragt, ist der zweite Antriebswellenteil 30 gemeinsam mit der darin aufgenommenen Stützachse 37 in Axialrichtung von der am Reibrad 4 anliegenden Kontaktstellung in die vom Reibrad 4 distanzierte Wechselstellung für das Reibrad 4 zu verstellen.
Die zuerst beschriebene Verstellbewegung der Stützachse 37 kann beispielsweise derart durchgeführt werden, dass nach dem Lösen der formschlüssigen Verbindung von dem dem ersten Antriebswellenteil 29 zugewendeten Achsenendbereich an dem diesen gegenüber liegenden Endbereich der Stützachse 37 eine Verstellvorrichtung 40 z.B. mit einer Zylinder-Kolbenanordnung angeordnet ist. Dadurch, dass die Stützachse 37 in Axialrichtung gleitend im zweiten Antriebswellenteil 30 gelagert ist, kann über die Verstellvorrichtung 40 eine Axialverstellung der Stützachse 37 in die in der Fig. 3 dargestellte Position erfolgen. Dazu steht die Verstellvorrichtung 40 mit dem dem ersten Antriebswellenteil 29 abgewendeten Ende der Stützachse 37 in Verbindung. Weiters ist die Verstellvorrichtung 40 auch noch, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von nicht näher bezeichneten Bauteilen, am Grundgestell 5 abgestützt. Bei entsprechender Betätigung der Verstellvorrichtung 40 kann die axiale Verstellung der Stützachse 37 erfolgen.
Ist die in der Fig. 3 dargestellte Zwischenstellung erreicht, wird ein Verbindungshebel 41 bzw. Stellhebel mit dem im Grundgestell 5 in Axialrichtung verstellbar gelagerten zweiten Antriebswellenteil 30 gekuppelt bzw. in Eingriff gebracht. Dadurch kann bei einer weiteren Verstellung der Verstellvorrichtung 40 eine gemeinsame Verstellung sowohl der Stützachse 37 als auch des zweiten Antriebswellenteils 30 relativ bezüglich des Grundgestells 5 auf die hier linke Seite des Grundgestells 5 erfolgen. Diese Stellung ist in der Fig. 4 dargestellt, wobei nun auch zu erkennen ist, dass die anliegende Kontaktstellung des hier zweiten Antriebswellenteils 30 vom Reibrad 4 aufgehoben ist. Bei entsprechender Wahl der Länge der Axialverstellung kann dann das Reibrad 4 vom hier rechtsseitig angeordneten ersten Antriebswellenteil 29 erfolgen.
Die zuvor beschriebenen Mitnehmerringe 34 können beispielsweise dazu dienen, bei Änderung der Axiallänge des Reibrades 4 durch entsprechenden Tausch bzw. Adaptierung der Mitnehmerringe 34 stets eine gleiche Axialdistanz ausbilden zu können.
Der Vorgang bzw. das Verfahren zum Wechseln zumindest eines mit der Antriebseinheit 9 verbundenen und um die Antriebsachse 8 drehbaren Reibrades 4 der Strangpressmaschine 1 kann dabei zumindest folgende Schritte umfassen.
Zuerst erfolgt das Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Achsenendbereich der Stützachse 37 und dem am Grundgestell 5 drehbar gelagerten ersten Antriebswellenteil 29 der Antriebseinheit 9. Ist diese formschlüssige Axialverbindung gelöst, wird die Stützachse 37 in dem am Grundgestell 5 drehbar gelagerten zweiten Antriebswellenteil 30 auf die vom ersten Antriebswellenteil 29 abgewendete Richtung verstellt. Dabei wird die Stützachse 37 in eine Zwischenstellung verstellt, in welcher das Reibrad 4 nicht mehr von der Stützachse 37 durchsetzt wird. Somit befindet sich zumindest der Achsenendbereich der Stützachse 37 außerhalb des Querschnitts des Reibrades 4. Anschließend daran erfolgt ein gemeinsames Verstellen des zweiten Antriebswellenteils 30 und der darin geführt gelagerten Stützachse 37 auf die vom ersten Antriebswellenteil 29 abgewendete Richtung. Damit erfolgt das Lösen einer am Reibrad 4 anliegenden Kontaktstellung von zumindest einem der Antriebswellenteile 29 und/oder 30. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dies auch aus der Fig. 4 zu ersehen ist, verbleibt das Reibrad 4 am ersten Antriebswellenteil 29 und kann dann bei entsprechender Freistellung von diesem gelöst, insbesondere entkuppelt und aus der Strangpressmaschine 1 entnommen werden.
Weiters ist es noch vorteilhaft, vor dem Beginn des Reibradwechsels die oberhalb des Reibrades 4 angeordnete Andrückrolle 10 von ihrer mit dem Reibrad 4 zusammenwirkenden Andrückstellung für das umzuformende Strangpressgut 3 in eine vom Reibrad 4 distanzierte Freigabestellung zu verstellen. Damit soll der Zugang zum Reibrad 4 und dessen nachfolgende Entnahme sowie auch das Einsetzen in die Strangpressmaschine 1 erleichtert werden. Bevorzugt wird die Andrückrolle 10 zuerst in vertikaler Richtung auf die vom Reibrad 4 abgewendete Richtung nach oben verstellt. Anschließend daran kann die Andrückrolle 10 noch in Durchtrittsrichtung des umzuformenden Strangpressgutes 3 bzw. des Profils 2 in eine noch weiter vom Reibrad 4 distanzierte Stellung verstellt werden. Des Weiteren soll auch noch vor dem Beginn des Reibradwechsels die Werkzeughaltevorrichtung 6 gegebenenfalls mit der darin aufgenommenen bzw. abgestützten Werkzeugeinheit 12 von ihrer dem Reibrad 4 unmittelbar benachbarten Arbeitsstellung in eine davon distanzierte Freigabestellung verschwenkt werden. Damit wird ein noch leichterer Zugang zum Reibrad 4 ermöglicht und die Tätigkeiten zur Entnahme sowie dem erneuten Einbau erleichtert.
In den Fig. 5 und 6 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Werkzeugeinheit 12 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Die hier nachfolgend detaillierter beschriebene Werkzeugeinheit 12 ist für das Zusammenwirken mit der bereits zuvor beschriebenen Strangpressmaschine 1 ausgebildet, kann aber auch mit dazu unterschiedlich ausgebildeten Werkzeughaltevorrichtung 6 eingesetzt werden. Bevorzugt dient jedoch die Werkzeugeinheit 12 zum Zusammenwirken mit der Werkzeughaltevorrichtung 6 und der damit verbundenen Spaltweitenjustierung bzw. Einstellung.
Die hier dargestellte Werkzeugeinheit 12 ist zur Aufnahme in der zuvor beschriebenen Werkzeughaltevorrichtung 6 ausgebildet und umfasst ihrerseits einen Aufnahmekäfig 42, welcher einen einlaufseitig angeordneten ersten Aufnahmekäfigteil 43 und einen auslaufseitig angeordneten zweiten Aufnahmekäfigteil 44 aufweist. Die beiden Aufnahmekäfigteile 43, 44 können weiters über Verbindungsmittel 45, wie beispielsweise Schrauben oder dergleichen, an einander zugewendeten Stirnflächen 46, 47 aneinander anliegen und miteinander verbunden sein. Im ersten Aufnahmekäfigteil 43 ist ein diesen in Durchtrittsrichtung des Strangpressgutes 3 durchsetzender Aufnahmekanal 48 vorgesehen, in welchem zumindest ein einlaufseitig angeordnetes Werkzeugelement 49 aufgenommen bzw. eingesetzt ist. In dem zumindest einen einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement 49 ist für das vom Reibrad 4 abgestreifte und bereits erweichte Strangpressgut 3 ein dieses aufnehmender Expansionskanal 50 ausgebildet.
Zum Umlenken bzw. Abstreifen des durch das Reibrad 4 erweichten Strangpressgutes 3 umfasst die Werkzeugeinheit 12 auch noch in bekannter Weise ein einlaufseitig angeordnetes Abstreifelement 51.
Der dem ersten Aufnahmekäfigteil 43 nachgeordnete zweite Aufnahmekäfigteil 44 weist einen dem ersten Aufnahmekäfigteil 43 zugewendeten und zu diesem hin geöffneten Aufnahmeraum 52 auf. Im Aufnahmeraum 52 ist zumindest eine Matrize 53 aufgenommen. Die Matrize 53 ist in Durchtrittsrichtung des Strangpressgutes 3 dem einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement 49 nachgeordnet. Weiters ist die Matrize 53 mit einem Formgebungskanal 54 versehen, welcher zur Formgebung des herzustellenden Profils 2 dient. Der Expansionskanal 50 sowie der Formgebungskanal 54 definieren eine Profilachse 55 für das herzustellende Profil 2. Dafür ist bevorzugt die Profilachse geradlinig sowie in einer horizontalen Ebene verlaufend ausgerichtet.
Der Aufnahmeraum 52 ist auslaufseitig zumindest bereichsweise durch eine Abstützfläche 56 begrenzt. Anschließend an den Aufnahmeraum 52 ist im zweiten Aufnahmekäfigteil 44 eine Durchtrittsöffnung 57 für das aus der Werkzeugeinheit 12 austretende Profil 2 ausgebildet. Weiters ist die Matrize 53 gegebenenfalls unter Zwischenschaltung zumindest eines Distanzelements 58 an der den Aufnahmeraum 52 auslaufseitig begrenzenden Abstützfläche 56 abgestützt.
In der zusammengebauten bzw. zusammengesetzten Stellung der beiden den Aufnahmekäfig 42 bildenden Aufnahmekäfigteile 43, 44 bildet sich dadurch eine zusammengehörige Baueinheit aus, in welcher die Matrize 53, gegebenenfalls das zumindest eine Distanzelement 58, das einlaufseitig angeordnete Werkzeugelement 49 sowie das Abstreifelement 51 darin aufgenommen bzw. daran gehalten sind. So weist der Aufnahmekäfig 42, insbesondere dessen zweiter Aufnahmekäfigteil 44 an seinem auslaufseitigen Ende eine erste Auflagefläche 59 auf, welche bezüglich der Profilachse 55 in einer dazu rechtwinkelig verlaufenden Ebene ausgerichtet ist. Weiters weist der Aufnahmeraum 52 an seiner in der Einsatzstellung befindlichen unteren Seite eine weitere bezüglich der ersten Auflagefläche 59 dazu winkelig, insbesondere rechtwinkelig dazu verlaufende Auflagefläche 60 auf. Dabei erstreckt sich bevorzugt die zweite Auflagefläche 60 sowohl über den ersten Aufnahmekäfigteil 43 als auch den zweiten Aufnahmekäfigteil 44. Damit wird es möglich, zuerst in die beiden Aufnahmekäfigteile 43, 44 die darin aufzunehmenden bzw. anzubringenden Bauteile der Werkzeugeinheit 12 anzuordnen, anschließend die beiden Aufnahmekäfigteile 43, 44 auf einer ebenen Montagefläche aufzustellen und solange gegeneinander zu verschieben, bis dass die beiden Stirnflächen 46, 47 aneinander zur Anlage kommen. Anschließend daran kann mittels der Verbindungsmittel eine gegenseitige Verbindung bzw. Halterung zwischen den beiden Aufnahmekäfigteilen 43, 44 erzielt bzw. ausgebildet werden.
Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel stützt sich das einlaufseitig angeordnete Werkzeugelement 49 direkt an der Matrize 53 und dem hier vorgesehenen Distanzelement 58 an der Abstützfläche 56 des zweiten Aufnahmekäfigteils 44 ab. Dadurch wird es möglich, stets eine gleiche Längserstreckung der Werkzeugeinheit 12 ausgehend von der ersten Auflagefläche 59 in Richtung der Profilachse 55 bis hin zum einlaufseitigen Beginn des Expansionskanal 50 zu erzielen. So kann die Werkzeugeinheit 12 in die zuvor beschriebene Aufnahmekammer 24 der Werkzeughaltevorrichtung 6 eingelegt und dort an den beiden Positionierflächen 25, 26 zur Anlage gebracht werden. Da hier stets die gleiche Längserstreckung der Werkzeugeinheit 12, wie zuvor beschrieben, exakt ausgeführt und eingehalten werden kann, kann in weiterer Folge die Spaltweiteneinstellung durch die Stellvorrichtung 14 über die relative Position bzw. Lage des Stellelements 15 exakt vorbestimmt werden.
Die Matrize 53 sowie gegebenenfalls das Distanzelement 58 können an ihrem Außenumfang bezüglich der Profilachse 55 eine zylindrische Außenform aufweisen. Der im zweiten Aufnahmekäfigteil 44 ausgebildete Aufnahmeraum 52 ist dann mit einer entsprechend dazu gegengleich ausgebildeten Raumform auszubilden. Zur Erzielung einer eindeutigen Ausrichtung des in der Matrize 53 angeordneten Formgebungskanals 54 kann zumindest die Matrize 53, bevorzugt aber auch das Distanzelement 58, in dem im zweiten Aufnahmekäfigteil 44 ausgebildeten Aufnahmeraum 52 in Axialrichtung bzgl. der Profilachse 55 geführt aufgenommen sein. Dies kann beispielsweise über einen vereinfacht dargestellten Zentrierstift 61 erfolgen, welcher in strichlierten Linien angedeutet ist. Dieser ist im auslaufseitigen Endbereich des zweiten Aufnahmekäfigteils 44 angeordnet und erstreckt sich in Richtung auf den ersten Aufnahmekäfigteil 43.
Um auch eine eindeutige Ausrichtung des einlaufseitig angeordneten Werkzeugelements 49 bezüglich dem im ersten Aufnahmekäfigteil 43 ausgebildeten Aufnahmekanal 48 sicherzustellen, können das Werkzeugelement 49 sowie der Aufnahmekanal 48 zueinander in Umfangsrichtung um die Profilachse 55 gesehen, eine formschlüssig zusammenwirkende Umfangsgeometrie aufweisen. Dies könnte beispielsweise durch eine Zylinderform mit seitlichen Abflachungen oder eine mehreckige Querschnittsform erfolgen.
Wie nun besser aus einer Zusammenschau der Fig. 5 und 6 zu ersehen ist, ist sowohl im einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement 49 als auch im ersten Aufnahmekäfigteil 43 eine gemeinsame Aufnahmenut 62 angeordnet bzw. ausgebildet. Die Aufnahmenut 62 ist dabei durch zumindest eine Nutgrundfläche 63, 64 begrenzt. Das Abstreifelement 51 ist in die Aufnahmenut 62 lose eingelegt und an der zumindest einen Nutgrundfläche 63, 64 daran lastabtragend abgestützt.
Wie bekannt, ragt das Abstreifelement 51 in die im Reibrad 4 abgebildete Nut hinein und lenkt das erweichte Strangpressgut 3 von der Nut des Reibrades 4 hin in den Expansionskanal 50 des einlaufseitigen Werkzeugelements 49 um. Dabei unterliegt das Abstreifelement 51 einem hohen Verschleiß und ist öfters auszutauschen bzw. zu wechseln. Durch entsprechende Wahl und Ausrichtung der Nutgrundflächen 63, 64 ist es möglich, das Abstreifelement 51 lose und somit ohne jegliche zusätzliche Haltevorrichtung bzw. Klemmwirkung an der Werkzeugeinheit 12 aufzunehmen. Des Weiteren kann auch noch eine innere Kühlung des Abstreifelements 51 vorgesehen sein, um so die Temperaturbelastung zu minimieren.
So ist bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel im einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement 49 die erste Nutgrundfläche 63 und im ersten Aufnahmekäfigteil 43 die zweite Nutgrundfläche 64 angeordnet bzw. ausgebildet. Dabei sind die beiden Nutgrundflächen 63, 64 in Richtung auf den auslaufseitig angeordneten zweiten Aufnahmekäfigteil 44 aufeinander zulaufend ausgerichtet bzw. ausgebildet. Am Abstreifelement 51 sind dazu gegengleich ausgerichtete erste und zweite Anlageflächen 65, 66 auszubilden. Aufgrund dieser aufeinander zulaufend ausgerichteten Nutgrundflächen 63, 64 wird das Abstreifelement 51 an diese angedrückt, wodurch eine Art Selbstzentrierung und Halterung auch des sonst lose in der Aufnahmenut 62 eingelegten Abstreifelements 51 erzielt werden kann. Die seitliche Abstützung erfolgt an den Seitenflächen der Aufnahmenut 62.
Weiters kann am Abstreifelement 51 an seinem dem zweiten Aufnahmekäfigteil 44 zugewendeten und zwischen den beiden Anlageflächen 65, 66 ausgebildeten Endabschnitt ein Halteansatz 67 ausgebildet sein. Der Halteansatz 67 kann als vorspringende Nase ausgebildet sein und in eine dazu gegengleich ausgebildete Halteansatzaufnahmeöffnung 68 eingreifen.
In der Fig. 7 ist eine weitere mögliche und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Werkzeugeinheit 12 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
In dem schematisch hier dargestellten Horizontalschnitt ist wiederum der Aufnahmekäfig 42 mit seinen beiden Aufnahmekäfigteilen 43, 44 dargestellt. In dem im zweiten Aufnahmekäfigteil 44 ausgebildeten Aufnahmeraum 52 sind können das Distanzelement 58 sowie die Matrize 53 aufgenommen sein. Eine entsprechende Ausrichtung und Justierung dieser beiden Teile kann analog mittels des Zentrierstifts 61 erfolgen, wie dies bereits zuvor beschrieben worden ist.
Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist das einlaufseitige Werkzeugelement 49 mit seinem darin angeordneten Expansionskanal 50 mit seiner auslaufseitigen Endfläche am zweiten Aufnahmekäfigteil 44 abgestützt. Weiters ist hier noch dargestellt, dass an den einander zugewendeten Stirnflächen 46, 47 der beiden Aufnahmekäfigteile 43, 44 eine Zentrieranordnung 69 mit zusammenwirkenden Zentrierelementen 70, 71 angeordnet bzw. vorgesehen ist. Damit kann eine noch exaktere gegenseitige Ausrichtung der beiden miteinander zu verbindenden Aufnahmekäfigteile 43, 44 erzielt werden. Darüber hinaus ist hier noch gezeigt, dass das einlaufseitige Werkzeugelement 49 an seinem äußeren Umfang einen über die Außenkontur vorspringenden bzw. vorragenden Vorsprung 72 aufweist. Dabei kann der Vorsprung 72 als umlaufender flanschartiger Fortsatz oder aber auch nur bereichsweise über den Umfang angeordnet bzw. vorgesehen sein.
Bei einer entsprechenden Nachbearbeitung der einlaufseitigen Kontur - die dem Reibrad 4 unmittelbar zugewendet ist - des Werkzeugelements 49 ist die dem Reibrad 4 zugewendete konkav verlaufende Stirnfläche nachzuarbeiten. Damit wird die zuvor beschriebene Gesamtlänge der Werkzeugeinheit 12 verkürzt. Um einen entsprechenden Längenausgleich zu erhalten ist bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine dem Reibrad 4 zugewendete Vorsprungstirnfläche 73 ebenfalls um einen entsprechenden Betrag nachzuarbeiten. Durch diesen Bearbeitungsvorgang wird die dem Reibrad 4 zugewendete konkave Werkzeugelementfläche mit dem Beginn des Expansionskanals 50 zu dem vorgegebenen Sollmaß der Längserstreckung verlagert. Um den ansonsten zwischen dem Werkzeugelement 49 und der Matrize 53 entstehenden Spalt ausgleichen zu können, ist ein zusätzliches weiteres Distanzelement 58 mit entsprechender Dicke in den Aufnahmeraum 52 einzulegen. Damit ist wiederum eine durchgängige satte Anlage ausgehend vom Werkzeugelement 49, der Matrize 53 sowie dem oder den Distanzelementen 58 an der Abstützfläche 56 des Aufnahmeraums 52 gewährleistet.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Strangpressmaschine 1, dessen Werkzeughaltevorrichtung 6 mit darin aufgenommenen und abgestützten Werkzeugeinheit 12 sowie der Antriebseinheit 9 für das Reibrad 4, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Strangpressmaschine 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Bezugszeichenaufstellung

1	Strangpressmaschine	31	erstes Kupplungselement
2	Profil	32	zweites Kupplungselement
3	Strangpressgut	33	Kupplungsvorrichtung
4	Reibrad	34	Mitnehmerring
5	Grundgestell	35	erste Aufnahmeöffnung
6	Werkzeughaltevorrichtung	36	zweite Aufnahmeöffnung
7	Schwenkachse	37	Stützachse
8	Antriebsachse	38	Außengewinde
9	Antriebseinheit	39	Innengewinde
10	Andrückrolle	40	Verstellvorrichtung
11	Arretiervorrichtung	41	Verbindungshebel
12	Werkzeugeinheit	42	Aufnahmekäfig
13	Endbereich	43	erster Aufnahmekäfigteil
14	Stellvorrichtung	44	zweiter Aufnahmekäfigteil
15	Stellelement	45	Verbindungsmittel
16	Stellfläche	46	Stirnfläche
17	Führungsfläche	47	Stirnfläche
18	Stützfläche	48	Aufnahmekanal
19	Druckeinheit	49	Werkzeugelement
20	Druckelement	50	Expansionskanal
21	Druckkammer	51	Abstreifelement
22	Messvorrichtung	52	Aufnahmeraum
23	Auswerte- und Steuervorrichtung	53	Matrize
24	Aufnahmekammer	54	Formgebungskanal
25	erste Positionierfläche	55	Profilachse
26	zweite Positionierfläche	56	Abstützfläche
27	Antriebswelle	57	Durchtrittsöffnung
28	Kupplung	58	Distanzelement
29	erster Antriebswellenteil	59	Auflagefläche
30	zweiter Antriebswellenteil	60	Auflagefläche
61	Zentrierstift
62	Aufnahmenut
63	Nutgrundfläche
64	Nutgrundfläche
65	Anlageflächen
66	Anlageflächen
67	Halteansatz
68	Halteansatzaufnahmeöffnung
69	Zentrieranordnung
70	Zentrierelementen
71	Zentrierelementen
72	Vorsprung
73	Vorsprungstirnfläche

Claims

Werkzeugeinheit (12) für eine Strangpressmaschine (1) zum kontinuierlichen Herstellen von Profilen (2) aus einem umformbaren Strangpressgut (3), umfassend
- ein einlaufseitig angeordnetes Abstreifelement (51) für das umformbare Strangpressgut (3),

- zumindest ein einlaufseitig angeordnetes Werkzeugelement (49) mit einem das abgestreifte Strangpressgut (3) aufnehmenden Expansionskanal (50),

- eine Matrize (53) mit einem Formgebungskanal (54) zur Formgebung des herzustellenden Profils (2), welche Matrize (53) in Durchtrittsrichtung des Strangpressgutes (3) dem einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement (49) nachgeordnet ist, und der Expansionskanal (50) mit dem Formgebungskanal (54) eine Profilachse (55) für das herzustellende Profil (2) definieren,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Werkzeugeinheit (12) einen Aufnahmekäfig (42) umfasst, welcher einen einlaufseitig angeordneten ersten Aufnahmekäfigteil (43) und einen auslaufseitig angeordneten zweiten Aufnahmekäfigteil (44) aufweist, wobei die beiden Aufnahmekäfigteile (43, 44) miteinander über Verbindungsmittel (45) verbunden sind,

- dass im ersten Aufnahmekäfigteil (43) ein diesen in Durchtrittsrichtung des Strangpressgutes (3) durchsetzender Aufnahmekanal (48) ausgebildet ist, in welchem Aufnahmekanal (48) zumindest das einlaufseitig angeordnete Werkzeugelement (49) aufgenommen ist,

- dass im zweiten Aufnahmekäfigteil (44) ein dem ersten Aufnahmekäfigteil (43) zugewendeter und zu diesem hin geöffneter Aufnahmeraum (52) ausgebildet ist, in welchem zumindest die Matrize (53) aufgenommen und an einer den Aufnahmeraum (52) auslaufseitig zumindest bereichsweise begrenzenden Abstützfläche (56) abgestützt ist,

- dass sowohl im einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement (49) als auch im ersten Aufnahmekäfigteil (43) eine gemeinsame Aufnahmenut (62) mit zumindest einer Nutgrundfläche (63, 64) ausgebildet ist, in welcher Aufnahmenut (62) das Abstreifelement (51) lose eingelegt und an der zumindest einen Nutgrundfläche (63, 64) abgestützt ist, und

- dass im einlaufseitig angeordneten Werkzeugelement (49) eine erste Nutgrundfläche (63) und im ersten Aufnahmekäfigteil (43) eine zweite Nutgrundfläche (64) ausgebildet ist, wobei die beiden Nutgrundflächen (63, 64) in Richtung auf den auslaufseitig angeordneten zweiten Aufnahmekäfigteil (44) aufeinander zulaufend ausgebildet sind, wobei das Abstreifelement (51) dazu gegengleich verlaufend ausgerichtete erste und zweite Anlageflächen (65, 66) aufweist.
Werkzeugeinheit (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Abstreifelement (51) an seinem dem zweiten Aufnahmekäfigteil (44) zugewendeten und zwischen den beiden Anlageflächen (65, 66) ausgebildeten Endabschnitt ein Halteansatz (67) ausgebildet ist, welcher in eine dazu gegengleich ausgebildete Halteansatzaufhahmeöffnung (68) eingreift.
Werkzeugeinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einlaufseitig angeordnete Werkzeugelement (49) sowie der im ersten Aufnahmekäfigteil (43) ausgebildete Aufnahmekanal (48) zueinander in Umfangsrichtung um die Profilachse (55) gesehen eine formschlüssig zusammenwirkende Umfangsgeometrie aufweisen.
Werkzeugeinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (53) in dem im zweiten Aufnahmekäfigteil (44) ausgebildeten Aufnahmeraum (52) in Axialrichtung bezüglich der Profilachse (55) geführt aufgenommen ist.
Werkzeugeinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Matrize (53) und der den Aufnahmeraum (52) auslaufseitig begrenzenden Abstützfläche (56) zumindest ein Distanzelement (58) angeordnet ist.
Werkzeugeinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einander zugewendeten Stirnflächen (46, 47) der beiden Aufnahmekäfigteile (43, 44) eine Zentrieranordnung (69) mit zusammenwirkenden Zentrierelementen (70, 71) angeordnet ist.
Werkzeugeinheit (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekäfig (42) an seinem auslaufseitigen Ende eine erste Auflagefläche (59) aufweist, welche bezüglich der Profilachse (55) in einer dazu rechtwinkelig verlaufenden Ebene ausgerichtet ist und an seiner in der Einsatzstellung befindlichen unteren Seite eine weitere bezüglich der erste Auflagefläche (59) dazu winkelig, insbesondere rechtwinkelig, dazu verlaufende zweite Auflagefläche (60) aufweist.