DE2520119A1

DE2520119A1 - Verfahren und vorrichtung fuer werkstoffverformung durch extrusion

Info

Publication number: DE2520119A1
Application number: DE19752520119
Authority: DE
Inventors: Clifford Etherington; Derek Green; Eric Hunter; John Alan Pardoe
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1974-05-07
Filing date: 1975-05-06
Publication date: 1976-03-18
Also published as: FR2270021B1; IT1032823B; NO152775C; AU8052875A; NO146081B; DE2520119C2; SE417163B; SE7505239L; NO751628L; JPS50158555A; SE431295B; NO146081C; FR2270021A1; MX142980A; JPS5923888B2; NO152775B; NO820041L; BR7502740A

Description

DH. BEHTi D I PL.-I N Q. ST A PF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. EANCMAIR

PATENTANWÄLTE • MONCHENJJ) · MAUEFVKIRCHERSTR. 4ί

Anwaltsakte 26 001 6. Mal 1975

UNITED KINGDOM ATOMIC ENERGY AUTHORITY London SWlY IQP / Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung für Werkstoffverformung durch Extrusion

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung für die Werkstoffverformung durch Extrusion.

In bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird ein beispielsweise metallischer Werkstoff durch Extruderformen extrudiert, indem man den Werkstoff in reibschlüssiger

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Anlage an einen Durchlaß begrenzenden .Flächen eines sich auf die Extruderformen zu bewegenden Körpers hält, so daß der Werkstoff durch Reibung an den den Durchlaß begrenzenden Flächen mitgenommen und durch die Extrudsrformen hindurchgepreßt wird.

Die Erfindung schafft ein Verfahren, bei welchem ein zu extrudierender Werkstoff in reibschlüssiger Anlage an einer treibenden Fläche gehalten wird, welche zusammen mit einer ebenfalls ajn Werkstoff anliegenden, nicht treibenden Flache einen Durchlaß begrenzt und über eine zum Entwickeln des notwendigen Extrusionsdruck durch Reibungswirkung ausreichende Länge des Durchlasses größer ist als die nicht treibende Fläche, wobei gemäß der Erfindung vorgesehen ist, daß sich die *Querschnittsfläche des Durchlasses in der Richtung des Materialvorschubs von einer Form, bei welcher der Werkstoff ohne wesentliche Verformung in satte reibschlüssige Anlage an der treibenden Fläche gebracht wird, zu einer anderen Form wandelt, so daß eine Verformung des Werkstoffs stattfindet.

Die Querschnittsänderung des Durchlasses kann dabei stufenlos und/oder schrittweise erfolgen.

Ferner schafft die Erfindung eine Extrusionsvorrichtung mit einen ersten und einem zweiten, einen Durchlaß für den zu extrudierenden Werkstoff begrenzenden, in der Ebene des Durchlasses relativ zueinander beweglichen

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Körper, einem relativ zu einem der Körper feststehenden, in den Durchlaß hineinragenden und diesen verschießenden Sperrteil, und mit wenigstens einem im Bereich des Sperrteils gebildeten Extruderauslaß, wobei gemäß der Erfindung vorgesehen ist, daß sich die Querschnittsgröße und/oder -form des Durchlasses in seiner Längsrichtung ändert.

Vorzugsweise sind Einrichtungen zum Verstärken oder Vergrößern der für den Vorschub des Werkstoffs in Richtung auf das Sperrteil und durch den bzw. jeden Extruderauslaß hindurch verfügbaren Kräfte vorgesehen. Die Wirkung derartiger Einrichtungen besteht darin die Differenz der Reibungskräfte an den den Durchlaß begrenzenden Flächen des ersten und des zweiten. Körpers zu vergrößern. Verschiedene Ausführungsformen solcher Einrichtungen sind im folgenden beschrieben.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

i?ig. 1 eine schematisierte Teilansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in zentralem Schnitt,

i'ig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1,

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j)'ig. 4 eine vergrößerte, überkopf dargestellte Schrägansicht eines Einsatzes und eines damit zusammenwirkenden Sperrteils,

Fig. 5 eine schematisierte Teil-Schnittansicht einer Extrusionsvorrichtung in einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform,

fig. 7 eine schematisierte Teilansicht der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung mit Einrichtungen zum Verringern von dem Vorschub des Werkstoffs entgegenwirkenden Reibungskräften,

fig. 8 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt entlang der Ünie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 eine Fig. 8 entsprechende Schnittansichfc mit einem vorgeformten Werkstoff und

Fig.10 und 11 Beispiele von Formrollensätzen zum Herstellen bestimmter Querschnittsformen des Werkstoffs.

Die Figuren 6 bis 9 sind in kleinerem Maßstab dargestellt als die i'iguren 1 bis 5.

Eine Extrusionsvorrichtung hat in der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform einen beweglichen Körper in Form einer Scheibe 1, v/eiche auf einer in Fig. 1 nicht gezeigten, in Fig. 6 mit 22 bezeichneten, drehbaren Antriebswelle befestigt ist. Die Scheibe dreht sich in Fig. 1 im Gegenzeigersinn, in Fig. 6 und 7 im

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Uhrzeigersinn. Sis ist entlang ihrem Umfang von einer Nut 2 umgeben, welche in der dargestellten Ausführung etwa Y-förmigen querschnitt hat. Gegenüber einem Teil des Umfangs der Scheibe 1 ist ein feststehender Körper in Form eines Schuhs 3 angeordnet. Dieser ist vorzugsweise gegenüber der Scheibe 1 verstellbar befestigt und hat an seiner der Scheibe 1 zugewandten Seite eine Nut 4 für die Aufnahme eines abnehmbaren, in die Nut 2 der Scheibe 1 hineinragenden Einsatzes 5. Vorzugsweise sind Einrichtungen für die lösbare Befestigung des Einsatzes 5 am Schuh 3 und zum Einstellen des Einsatzes gegenüber der Hut 2 in der Scheibe 1 vorgesehen. An einem Ende kann der Einsatz 5 iⁿ einem Sperrteil 6 auslaufen, welches so seforni; ist, daß es die Hut 2 der Scheibe 1 ausfüllt und damit verschließt. Anderenfalls kann auch ein getrenntes Sperrteil vorgesehen und am Schuh 3 befestigt sein. In der gezeigten Ausführung stellen die Seitenwände und der äoden der Hut 2 die treibende Fläche dar, während die dem Boden der Hut gegenüoerliegende Fläche des Einsatzes die nicht treibende Fläche bildet.

'wie man in Fig. 2 bis 4 erkennt, hat der Einsatz 5 ein solches Profil, daßsich in dem zwischen dem Schuh und der Scheibe gebildeten Durchlaß eine Querschnittsänderung ergibt, tber ein erstes Stück des Durchlasses hat der Einsatz 5 ein solches Profil und solche Abmessungen, daß er in das untere Fußteil 7 der Y-förmigen Hut 2 der Scheibe 1 hineinragt. Eine Schnittansicht dieses ersten

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Stücks des Durchlasses ist in Fig. 2 dargestellt. An dem unmittelbar vor den Sperrteil 6 liegenden Stück des Durchlasses hat der Einsatz 5 ein solches Profil, daß er die Nut 2 an ihrer Oberseite verschließt, ohne sich tiefer in sie hinein zu erstrecken. Dieses zweite Stück des Durchlasses kann als sein Verformungsteil bezeichnet werden. Am Ende des Verformungsteils des Durchlasses ist oder sind ein oder mehrere Extruderauslässe oder -formen in Bereich des Sperrteils 6 vorgesehen. In Fig. 1 und 4 sind jeweils zwei solche Extruderauslässe 8 dargestellt, welche jeweils für sich oder auch in Kombination vorhanden sein können« Der Auslaß kann den Einsatz und den Schuh durchsetzen, so daß das Extrudat im wesentlichen radial austritt, und/der ein Auslaß kann im Sperrteil 6 gebildet sein, wobei dann die Extrusion im wesentlichen tangential zur Scheibe 1 erfolgt. In ü'ig. 1 sind die alternativen oder kombinierten Auslässe durch Pfeile 8 dargestellt, während sie in Fig. 4 gestrichelt umrissen sind.

Wie man aus Fig. 2 und 3 erkennt, ändert sich der Querschnitt des Durchlasses von einer rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Form des ersten Stücks zu einer im wesentlichen Y-förnigen Gestalt des zweiten Stücks bzw. des Verformungsteils. Über die Länge des ersten Stücks hält der Einsatz 5 einen Werkstoff 9, im dargestellten Beispiel einen Metallstab mit kreisförmigem Querschnitt, gegebenenfalls jedoch auch ein pulverförmiges Material,

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welches wahlweise vorverdichtet sein kann, in reibschlüssiger Anlage an der durch die Seiten und den Boden der Nut in der Scheibe gebildeten treibenden fläche. Entlang dem ersten Stück des Durchlasses kann die an dem Werkstoff angreifende, feststehende Fläche des Einsatzes so geformt oder mit solchen Einrichtungen versehen sein, daß die Berührungsfläche mit dem Werkstoff und damit der dem Vorschub desselben entgegenwirkende Widerstand verringert oder begrenzt wird. Beispiele für solche Ausbildungen bzw. Einrichtungen zum Verringern des dem Vorschub des Werkstoffs entgegenwirkenden Widerstands sind nachstehend anhand von j?ig. 6 bis erläutert.

In einem Bereich, in welchem der Werkstoff in Axialrichtung zu fließen beginnt, ändert sich das Profil des Einsatzes in einem tibergangsstück 10, entlang welchem der Werkstoff in den vergrößerten Querschnitt des das Verformungsteil bildenden zweiten Stücks des Durchlasses fließen kann (J*'ig. ^). Von dem Verformungsteil aus wird der Werkstoff dann durch die im Bereich des Sperrteils gebildeten öffnung oder Öffnungen extrudiert.

Im dargestellten Beispiel hat das Extrudat eine von der des Werkstoffs gänzlich verschiedene üOrm und Querschnittsgröße, d.h. ein Werkstoff mit rundem Querschnitt wird zu einem Streifen oder Band extrudiert. Vorzugsweise ist die form bzw. der Querschnitt des zwischen der angetriebenen Scheibe 1 und dem feststehenden Schuh

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gebildeten Durchlasses der ?onn und der Anordnung des Extruderauslasses bzw. der Extruderauslässe angepaßt. So kann die Querschnittsgröße des Durchlasses in seinem letzten 'Teil veränderlich sein, um den Vorschub des nun auf den Extrusionsdruck komprimierten Werkstoffs der Form und der Anordnung der Extruderauslässe bzw. des Auslasses anzugleichen. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 5 dargestellt, mit einem Durchlaß, welcher in zwei in gegenseitigem Längsabstand angeordneten Extruderauslässen 12, 13 ausläuft. Hätte das Endstück des Durchlasses hier eine gleichbleibende Querschnittsgröße, dann könnte das Extrudieren durch den Auslaß 12 mit höherer Geschwindigkeit vor sich gehen als durch den. hinteren Auslaß 1J. Dies läßt sich durch ei'ne fortschreitende Verringerung der Querschnittsgröße des Durchlasses entlang seinem Endstück 14 vermeiden. Eine solche fortschreitende Verringerung des Durchlaßquerschnitts ist auch vorteilhaft für das Extrudieren von Streifen- oder Bandmaterial durch in Verlängerung des Durchlasses verlaufende Extruderauslässe. Im Falle von getrennten Auslassen etwa zum Extrudieren von Drähten kann sich der Durchlaßquerschnitt auch, wie in Fig. 5 gestrichelt dargestellt, zwischen den einzelnen Auslässen schrittweise verringern.

Beim Extrudieren bestimmter Werkstoffe, beispielsweise Aluminium, besteht die Neigung, daß anhaftende Metallreste auf den Wandungen der Nut in der Scheibe bzw. im

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beweglichen Körper eine Schicht bilden. VJird eine solche Ansammlung nicht verhindert, so bewirkt diese Schicht im Laufe des Betriebs eine fortschreitende Verengung des Durchlasses und kann zu einer Lageveränderung des Sperrteils 6 führen. Außerdem ist die Schicht aufgrund des Extrusxonsdrucks sehr warm und neigr daher beim Umlauf mit der Scheibe zum Oxydieren. Dadurch kann dann der dem Durchlaß zugeführte frische Werkstoff verunreinigt werden.

In solchen Fällen ist daher vorzugsweise eine Reinigungseinrichtung vorgesehen, welche an den Wandungen der Mut in der Scheibe angreift, um eine solche Schicht abzutragen bzw. ihr Entstehen zu verhindern. In Fig. ist eine solche Reinigungseinrichtung in Form einer Schabklinge 15 dargestellt. Eine oder mehrere Schabklingen können an beliebigen Stellen entlang dem Umfang der Scheibe angeordnet sein. Anstelle von Schabklingen können auch rotierende Schneidscheiben, feststehende oder rotierende Bürsten od. dergl. verwendet werden.

Bei der Verarbeitung von V.'erkstoffen ohne eigenes Haftvermögen, beispielsweise Kupfer oder Stahl, können nicht durch den Auslaß oder die Auslässe extrudierte, am Sperrteil 6 vorüber austretende Reste des Werkstoffs in Form von Blättchen aus der Nut der Scheibe entfernen.

Die Menge des unextrudiert austretenden Werkstoffs ist durch die Passung des Schuhs gegenüber der Nut sowie

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durch die Anordnung des das Hochdruck-Ende des Durchlasses abschließenden Sperrteils bestimmt. Deshalb muß nicht nur der Schuh gegenüber der IJut zurückziehbar sein, sondern es ist im Hinblick auf eine Begrenzung des unextrudierc austretenden Werkstoffs auch wünschenswert , daß der Schuh und das Sperrteil unabhängig voneinander gegenüber der Hut feinjustierbar sind. Das Sperrteil kann verstellbar am Schuh angebracht und dieser in eine und aus einer Betriebsstellung gegenüber der Nut bewegbar sein. Diese Bewegung kann linear verlaufen oder, im ?alle einer Umfangsnut, eine Schwenkbewegung um das dem Sperrteil abgewandte Ende des Schuhs herum sein.

Eine andere, in JTig. 6 dargestellte Ausführung einer Extrudervorrichtung hat eine auf einer drehbaren Welle befestigte Scheibe 21 mit einer entlang dem Umfang verlaufenden Ringnut 23 von rechteckiger Querschnittsform. Entlang einem Teil ihres Umfangs liegt ein Schuh 24 am Rand der Scheibe 21 an. Ein einstückig mit den Schuh gebildeter oder an diesem befestigter Einsatz 25 ragt in die Nut 23 hinein und läuft in einem Sperrteil 26 aus, welches den zwischen der Scheibe 21 und dem Schuh 24-gebildeten Durchlaß abschließt. Im Bereich des Sperrteils 26 ist bzw. sind ein Extruderauslaß bzw. mehrere Extruderauslässe angeordnet. In der Ausführung nach Fig. ist das Sperrteil 26 von einem Auslaß 27 durchsetzt.

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Im Betrieb der Vorrichtung wird ein Werkstoff 28 kontinuierlich der Hut 23 zugeführt und durch die Drehung der Scheibe 23 unter dem Schuh 24 hindurch in Richtung auf das Sperrteil 26 transportiert und anschließend kontinuierlich durch den Extruderauslaß 27 extrudiert.

Die Nut 23 der Scheibe 21 bildet zusammen mit dem Schuh 24 und dem Einsatz 25 einen Durchlaß für den Werkstoff. Die durch die Seitenwände und den Boden der Nut gebildeten Begrenzungsflächen des Durchlasses bewegen sich fortlaufend in Richtung auf das Sperrteil, während die von der Unterseite des Einsatzes 25 gebildete Wandung des Durchlasses stationär ist. Die sich vorwärts bewegenden Wandungen der Nut 23 nehmen den Werkstoff durch Reibung mit in Richtung auf das Sperrteil 26. Die Reibung an der Unterseite des feststehenden Einsatzes 25 setzt dieser Bewegung des Werkstoffs einen Widerstand entgegen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das vorstehend erläuterte Merkmal der veränderlichen Querschnittsfläche und/oder -forra des Durchlasses in Fig. 6 bis 9 nicht dargestellt.

Fig. 7 und 8 zeigen eine Anordnung zum Verringern des Reibungswiderstands an der Unterseite des feststehenden Teils. Der Schuh 24 trägt hier an seiner Unterseite über ein erstes Stück seiner Länge eine Anordnung 30 von Rollen. Diese kann mehrere einstellbare Rollen 31 aufweisen.

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Dieses erste Stück des Schuhs 24 dient hauptsächlich dazu, den Werkstoff 23 in der Nut 23 zu halten. Bei der Bewegung des Werkstoffs in Richtung auf das Sperrteil 26 entsteht ein solcher Druckanstieg, daß der Werkstoff dann durch den Auslaß 27 oder, falls vorhanden, durch mehrere Auslässe extrudiert wird. Am Hochdruckende des Durchlasses füllt der Werkstoff diesen vollständig aus und befindet sich somit in Berührung mit den gesamten ihn begrenzenden Flächen des feststehenden und des beweglichen leils. Entlang dem ersten Stück des Durchlasses ist dies jedoch nicht notwendig, so daß es möglich ist, die dem Vorschub des Y/erkstoffs entgegenwirkenden Reibungskräfte an der Unterseite des Schuhs mittels der Rollenanordnung 30 zu verringern. Anstelle der Rollenanordnung kann auch eine andere Ausführung von sich mit dem Werkstoff fortbewegenden Flächen an der Unterseite des ersten Stücks des Schuhs vorgesehen sein, beispielsweise ein (nicht gezeigtes) mitlaufendes Band.

Anderenfalls oder zusätzlich können die Reibungskräfte an der Unterseite des Schuhs dadurch verringert werden, daß der Schuh in Ultraschallschwingungen versetzt wird. Fig. 7 zeigt eine schematisch dargestellte Ultraschallquelle 32, mittels welcher der Schuh 24 in Schwingungen versetzbar ist.

Der dem Vorschub des V/erkstoffs 28 in Richtung auf das Sperrteil 26 entgegenwirkende Widerstand läßt sich auch

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dadurch verringern, daß die Berührungsfläche zwischen dem Werkstoff und der Unterseite des Schuhs wenigstens über ein erstes Stück des Durchlasses verkleinert wird. Dies kann dadurch geschehen, daß man einen Werkstoff mit einem in bestimmter Weise vorgeformten Profil verwendet oder daß der Werkstoff vor seinem Eintritt in den Durchlaß mittels dafür vorgesehener Einrichtungen zu dem gewünschten Profil vorgeformt wird.

fig. 9 zeigt ein Beispiel für einen dem Durchlaß zugeführten, vorgeformten Werkstoff 35. Dieser hat solche Abmessungen, daß er satt in die Hut 23 der Scheibe 21 paßt und sich mit seinen entsprechenden Seiten in Anlage an den Seitenwänden bzw. am Boden der Nut befindet. Die Oberseite des Werkstoffs bildet eine gewölbte Fläche, so daß sich die Berührungsfläche zwischen der Oberseite des Werkstoffs und der Unterseite des Einsatzes 25 entlang dem ersten Stück des Durchlasses auf ein Mindestmaß verringert. Zur Erzielung der gleichen Wirkung einer Verringerung des dem Vorschub des Werkstoffs entgegenwirkenden Widerstands sind auch andere Oberflächenformen geeignet.

Normalerweise hat der Werkstoff eine runde oder kreisförmige oder quadratische bzw. rechteckige Querschnittsform. Ein solcher Werkstoff kann mittels im Zufuhrweg des Werkstoffs vor dessen Eintritt in den Durchlaß zwischen der Scheibe und dem Schuh angeordneter Rollen oder Walzen etwa zu dem in j?ig. 9 gezeigten Profil vorgeformt

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werden. Üine mögliche Anordnung von Forarollen oder -walzen ist in Fig. 10 dargestellt. Hier wird ein Werkstoff 40 mit kreisförmigem Querschnitt zwischen vier Hollen 41 bis 44 hindurchg,eführt. Die Rollen sind in den durch Pfeile gekennzeichneten Richtungen drehbar. Die Holle 41 hat eine konkave Umfangsflache 45, so daß der Werkstoff beim Durchlauf durch die Rollenanordnung eine konvexe Oberseite erhält. Die anderen Rollen 42, 43 und 44 formen an dem Werkstoff jeweils eine ebene flache. Die Rollen sind relativ zueinander so angeordnet, daß der hindurchlaufende Werkstoff die dargestellte Querschnittsform erhält un in der in 3'ig. 9 ersichtlichen Ueise in den Durchlaß paßt. Im Übrigen richtet sich die «.nzahl und die Anordnung der Rollen jeweils nach der dem V.erkstoff zu erteilenden Querschniutsf orrs.

Anstelle der Rollen- oder Walzenanordnung kann zum Vorformen des Werkstoffs auch eine Ziehschablone verwendet werden.

i^psr-ier 'cann aan zum Vorforiaen des Werkstoffe anstelle einer gesonderten Rollenanordnung eine mit der Unfan^snut der Scheibe zusammenwirkende Rolle mit konkaver Umfangsflache verwenden. In diesem ialle entspricht die Kux; der Scheibe in ihrer Wirkung den Rollen 42, 43 und 44, jiine etwa der Rolle 41 in J?ig. IO entsprechende Rolle mit konkaver Umfangsflache ist dann so angeordnet, daß sie mit der i.'ut zusammenwirkt;, um den Werkstoff in

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der gewünschten Weise zu verformen. Die Rolle 41 kann bei einer solchen Anordnung von der gleichen Antriebsquelle wie die Scheibe 1 oder auch von einer eigenen Antriebsquelle aus angetrieben sein. Sie kann ferner unmittelbar anschließend an die Eintrittsstelle des Durchlasses zwischen der Scheibe und dem Schuh angeordnet oder selbst zur Eildung eines Durchlasses mit veränderlicher Querschnittsgröße und/oder —form verwendet werden.

Fig. 11 zeigt eine andere Anordnung von Formrollen oder -walzen. Darin entsprechen die Rollen 50, 51 und 52 den in J?ig. 10 gezeigten Hollen 12, 4J und 44. Zwei schräg angeordnete Rollen 53 und 5^ verleihen dem zwischen den Rollen hindurchlaufenden Werkstoff 55 im oberen Teil ein dreieckiges Profil. Dadurch verringert sich die Berührungsfläche zwischen dem Werkstoff und der Unterseite des feststehenden Schuhs im ersten Teil des Durchlasses auf ein Mindestmaß.

Zur Verringerung der Reibung zwischen der Unterseite des feststehenden Teils und dem Werkstoff kann auch ein Schmierstoff dazwischen eingebracht werden. Der Schmierstoff, beispielsweise ein pflanzliches oder mineralisches Öl, etwa Molybdän-disulfid, eine Schicht aus einem reibungsmindernden Material, etwa Stellit, oder einfach strömendes Wasser, kann der Unterseite des Schuhs zugeführt werden. Öl oder Wasser kann auch auf die Oberfläche des Werkstoffs aufgebracht werden. Ferner kann

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der gewünschten Weise zu verformen. Die Rolle 41 kann bei einer solchen Anordnung von der gleichen Antriebsquelle wie die Scheibe 1 oder auch von einer eigenen Antriebsquelle aus angetrieben sein. Sie kann ferner unmittelbar anschließend an die Eintrittsstelle des Durchlasses zwischen der Scheibe und dem Schuh angeordnet oder selbst zur Eildung eines Durchlasses mit veränderlicher Querschnittsgröße und/oder -form verwendet werden.

Fig. 11 zeigt eine andere Anordnung von Formrollen oder -walzen. Darin entsprechen die Rollen 50, 51 und 52 den in Fig. 10 gezeigten Rollen 42, 43 und 44. Zwei schräg angeordnete Rollen 53 und 54 verleihen dem zwischen den Rollen hindurchlaufenden Werkstoff 55 im oberen Teil ein dreieckiges Profil. Dadurch verringert sich die Berührungsfläche zwischen dem Werkstoff und der Unterseite des feststehenden Schuhs im ersten Teil des Durchlasses auf ein Mindestmaß.

Zur Verringerung der Reibung zwischen der Unterseite des feststehenden Teils und dem Werkstoff kann auch ein Schmierstoff dazwischen eingebracht werden. Der Schmierstoff, beispielsweise ein pflanzliches oder mineralisches Öl, etwa Molybdän-disulfid, eine Schicht aus einem reibungsmindernden Material, etwa Stellit, oder einfach strömendes Wasser, kann der Unterseite des Schuhs zugeführt werden. Öl oder Wasser kann auch auf die Oberfläche des Werkstoffs aufgebracht werden. Ferner kann

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die Unterseite des Schuhs zum gleichen Zweck glatt poliert sein. In Fig. 6 sind drei mögliche Stellen X, Y und Z für die Zufuhr von Schmierstoff angegeben.

An der zwischen dem offenen Ende des Durchlasses und dem Sperrteil gelegenen Stelle X wird ein Schmierstoff unter Druck auf die Oberseite des Werkstoffs aufgebracht. Die Stelle X liegt vorzugsweise in dem Bereich, in welchem der Werkstoff zu fließen beginnt, um den Querschnitt des Durchlasses vollständig auszufüllen.

An der nahe dem Eintritt des Durchlasses gelegenen Stelle Y wird der Schmierstoff auf die Oberseite des Werkstoffs aufgebracht, und an der Stelle Z wird der Schmierstoff vor dem Eintritt des Werkstoff.!? in den Durchlaß auf dessen Oberseite aufgetragen. Der Schmierstoff bewirkt außerdem eine Kühlung der damit beschickten Teile.

Auf keinen Fall darf Schmierstoff zwischen den Werkstoff und die Wandungen der die Scheibe umgebenden Nut eindringen, da dies eine Verringerung der Reibung zur Folge hätte. Deshalb muß die mit dem Schmierstoff zu beschickende Oberseite des Werkstoffs so ausgebildet sein, daß der Schmierstoff nicht zu den in Anlage an der Umfangsnut der Scheibe befindlichen Flächen fließen kann. Dementsprechend kann der Werkstoff eine quadratische oder eine beliebige andere Querschnittsform mit flacher, ebener Oberseite haben. Anderenfalls kann die

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Oberseite des Werkstoffs so gestaltet sein, daß der aufgetragene Schmierstoff von den seitlichen Rändern derselben v/eggeleitet wird. So kann der Werkstoff etwa mit einer flachen Auskehlung oder Vertiefung in der Oberseite vorgeformt werden. Eine solche Auskehlung der Oberseite vermag überschüssigen Schmierstoff aufzunehmen und bewirkt außerdem eine Verkleinerung der Berührungsfläche mit der Unterseite des feststehenden Teils.

Zur Verstärkung der auf den Werkstoff ausgeübten Vorschubkräfte können die durch das bewegliche Teil gebildeten Wandungen des Durchlasses so ausgebildet sein, daß sich die Reibung erhöht. Solche Ausbildungen können anstelle von oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Anordnungen zum Verringern der Reibung gegenüber dem feststehenden Teil vorgesehen sein. So können etwa die Seitenwände und der Boden der Nut im beweglichen Teil aufgerauht werden. Dies kann etwa durch die Bildung von Rillenmustern an den Seitenwänden und am Boden der Nut geschehen, oder auch durch Riffeln oder Sandstrahlen dieser flächen. Ferner läßt sich die Reibung gegenüber den beweglichen bzw. treibenden Flächen durch eine Beschichtung derselben mit dem zu extrudierenden Werkstoff erhöhen. Ist der Werkstoff beispielsweise Kupfer, so können die vom beweglichen Teil gebildeten Wände des Durchlasses vorteilhaft mit einer Beschichtung aus Kupfer versehen v/erden.

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Gemäß einem weiteren Nerkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Fortgang des Extrusionsverfahrens in Abhängigkeit von einer im wesentlichen kontinuierlichen Überwachung wenigstens eines der das Produkt kennzeichnenden Parameter gesteuert wird. Die hauptsächlichen, für die Steuerung des Verfahrens wesentlichen Faktoren sind die Vorschubgeschwindigkeit und, sofern angewendet, die Zufuhr von Schmierstoffen und/oder Kühlmitteln. Beispielsweise können die gegebenenfalls im Hinblick auf eine anschließende Bearbeitung erwünschten metallurgischen Eigenschaften des Produkts die Einhaltung bestimmter Temperaturbedingungen erfordern. In einem solchen Falle, würde die Temperatur des Extrudats kontinuierlich überwacht, und das Ergebnis "würde als korrigierendes Rückkopplungssignal wenigstens einem der das Verfahren steuernden Faktoren zugeleitet. Einer dieser Faktoren ist beispielsweise der Grad der dem Werkstoff erteilten Vorwärmung.

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Claims

Patentansprüche;

1. J Extrusionsverfahren, bei welchem ein zu extrudierender Werkstoff in reibschlüssiger Anlage an einer treibenden Fläche gehalten wird, welche zusammen mit einer ebenfalls am Werkstoff anliegenden, nicht treibenden Fläche einen Durchlaß begrenzt und über eine zum Entwickeln des notwendigen Extrusionsdrucks durch Reibungswirkung ausreichende Länge des Durchlasses größer ist als die nicht treibende Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsfläche des Durchlasses in der Richtung des Werkstoffvorschubs von einer Form, bei welcher der Werkstoff ohne wesentliche Verformung in satte reibschlüssige Anlage an der treibenden Fläche gebracht wird, zu einer anderen Form wandelt, so daß eine Verformung des Werkstoffs stattfindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsfläche des Durchlasses stufenlos und/oder schrittweise ändert.

3. Extrusionsvorrxchtung mit ersten und zweiten, einen Durchlaß für den zu extrudierenden Werkstoff begrenzenden, in der Ebene des Durchlasses relativ zueinander beweglichen Teilen, einem relativ zu einem der Teile feststehenden, in den Durchlaß hineinragenden und diesen verschließenden Sperrteil, und mit wenigstens einem im Bereich des Sperrteils gebildeten Extruder-

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auslaß, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsgröße und/oder -form des Durchlasses in seiner Längsrichtung ändert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des Durchlasses stufenlos und/oder schrittweise ändert.

5- Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4·, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Verstärken der zum Extrudieren verfügbaren Kraft durch Verringerung der Bremswirkung an der nicht treibenden Fläche (5; 25).

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern der Bremswirkung eine wenigstens einen Teil der nicht treibenden Fläche (25) bildende lineare Anordnung (30) von Hollen (31) aufweist.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (32) vorgesehen ist, mittels welcher die nicht treibende Fläche (25) in Ultraschallschwingungen versetzbar ist.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern der Bremswirkung eine Beschichtung aus reibungsminderndem Material auf der nicht treibenden Fläche (5, 25) aufweist.

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9· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 5) gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Aufbringen eines Schmierstoffs auf die nicht treibende Fläche (5, 25) und/oder auf eine dieser zugewandte Fläche des Werkstoffs ( 9; 28).

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 5) gekennzeichnet durch eine Einrichtung (41 bis 44; 50 bis 5^) zum Vorformen des Werkstoffs (40 bzw. 55) zu einer solchen Form, daß die Berührungsfläche zwischen dem Werkstoff und der nicht treibenden Fläche (5, 25) auf ein Mindestmaß verringert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vorformen des Werkstoffs (40, 55) an diesem angreifende Formrollen (41 bis 44 bzw. 50 bis 54) aufweist.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 5, gekennzeichnet durch an Ort und Stelle angeordnete Einrichtungen zum Formen des Werkstoffs zu einem Profil, bei welchem die Berührungsfläche zwischen dem Werkstoff und der nicht treibenden Fläche auf ein Mindestmaß verringert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Formen des Werkstoffs eine oder mehrere Formrollen aufweisen.

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14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 13, gekennzeichnet durch Ausbildungen zum Verstärken der zum Extrudieren verfügbaren Kräfte durch Erhöhung der zwischen dem Werkstoff und der treibenden Fläche wirksamen Reibung.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die treibende Fläche aufgerauht ist.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die treibende Fläche mit einer Beschichtung aus einem dem zu extrudierenden Werkstoff gleichen Material versehen ist.

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