DE2636031C2

DE2636031C2 - Extrudiermundstück für Extrudierformen

Info

Publication number: DE2636031C2
Application number: DE2636031A
Authority: DE
Inventors: Robert Vernon Van Corning N.Y. Dewoestine; Robert Gerald Folmar
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1985-12-12
Also published as: DE2636031A1; FR2327075A1; GB1539279A; CA1058839A; FR2327075B1; US4008033A; SE412879B; SE7611035L

Description

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Die Erfindung betrifft ein Esitrudiermundstück zur Herstellung vielzelliger Formkörper, Wabenkörper und dergleichen, mit einer Teile der Formaustrittsfläche abdeckenden Blockierfläche und einer Öffnung für die Extrudiermasse, welche aus einem ersten, der Formaustrittsfläche nächstgelegenen Teil und einem sich an diesen anschließenden Teil geringeren Durchmessers besteht.

Ferner beansprucht wird ein Verfahren zum Extrudieren vielzelliger Formkörper, Wabenkörper und dergleichen unter Anwendung dieses Extrudiermundstücks.

Derartige Extrudiermundstücke ermöglichen durch Auswechslung die Herstellung verschiedener Formkörper und verleihen dem Zellkörper eine fest Haut und können für beliebige Extrudierformen, z. B. auch für die mit mehreren Kernstiften ausgestatteten Extrudierformen entsprechend der US-PS 37 90 654 verwendet werden, deren Herstellung an sich teuer und aufwendig ist.

Aus der US-PS 38 36 302 ist ein gattungsgemäßes Extrudiermundstück für Extrudierformen zur Herstellung vielzelliger Formkörper. Wabenkörper und dergleichen bekannt, welches eine bestimmte Teile der Austrittsfläche der Form abdeckende Blockierfläche und eine öffnung für die Extrudiermasse aufweist. Die Öffnung besteht aus einem ersten, der Formaustrittsfläche nächstgelegenen Teil und einem sich an diesen anschließenden Teil geringeren Durchmessers; ist also in Extrudierrichtung verjüngt ausgebildet.

Wie sich herausstellte, haben die mit derartigen Extrudierformen hergestellten Wabenkörper eine sehr rauhe Haut und nur geringe isostatische Festigkeit. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil besteht darin, daß bei der Bildung der Haut um die Zellen oder Waben beim Durchgang des Extrudiermaterials durch die verjüngte Extrudiermundstücksöffnung die Zellen zusammenfallen oder zusammengedrückt werden.

Eine bessere Haut und bessere isostatische Festigkeil (Widerstand gegen das Zerdrücken und Zusammenfallen der Zellen) erzielt die Maske nach der nicht vorveröffentiiehten US-PS 39 47 214 mit Hilfe eines zurückgesetzten Reservoirs und einer Strömungsregelung und Dosierspalte in der Einlaßfläche. Sie ist aber sehr aufwendig in der Herstellung.

Aufgabe der Erfindung ist ein Extrudiermundstück, welches bei einfacherem Aufbau gute isostatischc Festigkeit und gute, glatte Hautqualität des Extrudierkörpers erzielt, ohne daß die äußeren Zellen oder Waben zusammengedrückt wei den.

Die Aufgabe wird durch das Extrudicrmundsiück nach der Erfindung gelöst, welches in der Weise ausgebildet ist, daß der erste Öffnungsteil seitlich durch eine in die Blockierfläche eingelassene Stufe mit einer senkrecht zur Längsachse der Mundstücksöffnung verlaufenden P'anfläche begrenzt ist und die Plamfläche der Stufe mit der Formaustrittsfläche einen Spalt mit einer durch die Stufenhöhe bestimmbaren Spalttiefe bildet.

Anhand der Zeichnungen sei die Erfindung näher erläutert Es zeigt die

Fig. 1 die Extrudierform mit dem Extrudiermundstück nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt; die

F i g. 2 das Extrudiermundstück von oben betrachtet; die

F i g. 3 eine Einzelheit des Extrudiermundstücks entlang der Schnittlinie 3-3 der F i g. 2.

Die Extrudiervorrichtung 10 enthält einen Träger 12 für den Zylinder 14 mit einer Extrudierkammer 16, an deren Auslaßende eine Extrudierform 18 beliebiger Ausgestaltung, beispielsweise einer zur Herstellung von Wabenkörpern geeigneten Form, vorgesehen ist. An der Einlaßfläche 20 der Extrudierform beginnen die Speisekanäle 22, die in Auslaßschlitzen 26 in der Formaustrittsfläche 24 der Extrudierform enden.

An der Formaustrittsfläche 24 ist ein Extrudiermundstück 32 mit Hilfe eines Halterings 34 und Schrauben oder Bolzen 36 abnehmbar befestigt Das Extrudiermundstück 32 weist eine Blockierfläche 38 auf. Diese ist an der Austrittsfläche 24 der Extrudierform 18 angebracht und umgibt eine durch das Extrudiermundstück 32 führende zentrale Mundstücksöffnung 40 je nach Lage des Falles der gewünschten Form und Größe. In die Blockierfläche 38 ist um den Einlaßteil 44 der Mundstücksöffnung 40 eine ringförmige Stufe 42 eingearbeitet. Diese enthält eine Planfläche 46, die vom Einlaßteil 44 der Öffnung 40 radial nach Außen verläuft und zwischen der Formaustrittsfläche 24 der Extrudierform 18 und dem Extrudiermundstück 32 eine der Tiefe des abgesetzten Teils entsprechende Spalttiefe 48 bildet. Die Planfläche 46 liegt vorzugsweise in einer senkrecht zur Extrusionsachse durch die Mundstücksöffnung 40 verlaufenden Ebene und steht durch eine Stufenkante 50, die abgerundet sein kann, mit der Öffnung in Verbindung, siehe die F i g. 3.

Die Blockierfläche 38 begrenzt den Durchgang des zu extrudierenden Materials auf die mit der Mundstücksöffnung 40 in offener Verbindung stehenden Teile. Außerdem kann die Dicke der den Formkörper umgebenden Haut durch Veränderung der Spalttiefe und/oder gegebenenfalls des Radius der Abrundung der Stufen-

kante 50 eingestellt und verändert werden. Die Mundstücksöffnung 40 kann einen abgeschrägten Auslaß haben, um einen glatten Abzug des Extrusionskörpers etwa hemmende rauhe Stellen am Ausladende auszuschließen. Ferner kann auf der Blockierfläche 38 ein Positionsring 54 mit einer im Umfang vorgesehenen Führung 56 für die Positionierung und Ausrichtung des Extrudiermundstücks 32 auf der Extrudierform 18 angebracht sein.

Obwohl >;:ne abgerundete Stufenkante 50 für den Materialfluß von der Stufe 42 in die Mundstücksöffnung 40 zwecks Bildung einer gleichmäßig glatten Haut bevorzugt wird, liefert auch eine rechtwinklige Stufenkante eine ausreichende, wenn auch dünnere Haut Die Dicke der Haut richtet sich nach der Spalttiefe 48 und dem Radius der Stufenkante 50. Durch Erhöhung des Radius der Stufenkante 50 und/oder der Spalttiefe des Spalts wird die Haut dicker und umgekehrt, z. B. ist die Haut bei einer Spalttiefe von 0,0762 cm dicker als bei einer Spalttiefe von 0,0127 cm.

Die radiale Länge der ebenen Planfläche 46 der Stufe 42 sollte wenigstens das Zehnfache der Spalttiefe betragen, um einen zur Bildung einer zusammenhängenden Haut um den extrudierten Wabenkörper ausreichenden Materialfluß zur Mundstücksöffnung 40 zu gewährleislen. Wie erwähnt, ist die Stufenkante 50 vorzugsweise abgerundet, um eine gleichmäßige, glatte, zusammenhängende Haut um den Extrusionskörper zu erhalten, obwohl brauchbare Gegenstände auch bei rechtwinkligem Übergangsteil erhalten wurden. Möglich sind also Radien der Abrundung von Null bis 0,1524 cm und mehr, obwohl bei noch größerem Radius die am Umfang liegenden Zellen zusammenfallen können und eine dickere Haut entsteht. Besonders günstig ist ein Radius von etwa 0,1016 cm. Das im wesentlichen nur eine mittlere öffnung und eine Stufe in der Blockierfläche enthaltende Extrudiermundstück ist einfach und mit niedrigen Kosten herstellbar, besonders im Vergleich zu bekannten Extrudiermundstücken. Das Extrudiermundstück nach der Erfindung erzeugt eine bessere Haut für Wabenkörper, mit geringem Ausschuß und weniger Unrundfehlern. Der Ausschuß beispielsweise im Vergleich zu der Extrudierform entsprechend der US-PS 39 47 214 ist bei gleicher Zusammensetzung und gleichem Extrudierverfahren mindestens 10% niedriger.

Anstatt der gezeigten runden Mundstücksöffnung 40 (Fig.2) kann diese von beliebiger Form und Abmessung, z. B. oval, rechteckig oder quadratisch, dreieckig, elliptisch usw. sein. Je nach dem verwendeten Material können die Abmessungen sehr verschieden sein.

In dem folgenden, nicht beschränkenden Ausführungs- und Anwendungsbeispiel wurde Lehm zu einem von einer Haut umgebenen Wabenkörper exirudiert.

In der Blockierfläche des Extrudiermundstücks wurde eine Stufe mit einer Spalttiefe von 0,0254 cm vorgesehen. Diese hatte eine senkrecht zur Achse der Mundstücksöffnung verlaufende Planfläche mit einem Durchmesser von 15,24 cm konzentrisch zur öffnung. Die Planfläche reichte um die öffnung mit einer Länge von 1,27 cm radial nach Außen. Die Stufenkante zwischen der Planfläche und der öffnung hatte eine Abrundung mit dem Radius 0,1016 cm. Durch die kreisrunde Extrudieröffnung wurde Lehm zu einem Wabenkörper extrudiert. Dabei wurden die äußeren Teile des Extrudiermaterials auf die Stufe und über die abgerundete Stufenkante gedrückt. Es entstand ein zylindrischer Wabenkörper mit einer 0,0508—0,0762 cm dicken Haut. Die äußeren Zellen des Wabenkörpers wurden nicht ver-

formt und entsprachen voll und ganz den inneren Zellen, so daß kaum Ausschuß entstand.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Extrudiermundstück zur Herstellung vielzelliger Formkörper, Wabenkörper und dergleichen, mit einer Teile der Formaustrittsfläche abdeckenden Blockierfläche und einer Öffnung für die Extrudiermasse, welche aus einem ersten, der Formaustrittsfläche nächstgelegenen Teil und einem sich an diesen anschließenden Teil geringeren Durchmessers besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Öffnungsteil seitlich durch eine in die Blockierfläche (38) eingelassene Stufe mit einer senkrecht zur Längsachse der Mundstücksöffnung (40) verlaufenden Planfläche (46) begrenzt ist und die Planfläehe der Stufe mit der Formaustrittsfläche (24) einen Spalt mit einer durch die Stufenhöhe bestimmbaren Spalttiefe (48) bildet

2. Extrudiermundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenkante (50) abgerundet ist

3. Extrudiermundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Stufe bzw. Planfläche das 1Ofache der Spalttiefe beträgt

4. Verfahren zum Extrudieren vielzelliger Formkörper, Wabenkörper und dergleichen unter Anwendung des Extrudiermundstücks nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke einer den Formkörper umgebenden Haut durch Veränderung der Spalttiefe (48) bzw. des Radius der Abrundung der Stufenkante (50) eingestellt wird.