DE2847239A1

DE2847239A1 - Extrudierform

Info

Publication number: DE2847239A1
Application number: DE19782847239
Authority: DE
Inventors: George Meldrum Cunningham
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1978-10-31
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE2847239C2; JPS5483013A; GB2008482B; US4139144A; FR2409848A1; FR2409848B1; GB2008482A; JPS6326683B2

Description

ALEXANDER R. HERZFELD _e Frankfurt α. μ. 9ο

RECHTSANWALT 2EPPELINALLEE 71 ^ R Λ 7 2 ^ *·}

BEI DEM LANDGERICHT FRANKFURT AM MAIN -2 TELEFON 0&11/779125 6- V H I £, O <J

AnmelderIn: Corning Glass Works
Corning, N.Y., U S A

Extrudierform

Die Erfindung "betrifft eine Extrudierform zur Herstellung vielzelliger Wabenkörper, sowie ein Verfahren zu ihrer Anwendung.

In bekannten Extrudierformen zur Herstellung vielzelliger Wabenkörper können die Zellen eingesägt werden, beispielsweise nach der US-PS 3,790,654» sofern es sich um eine Zellstruktur mit linearen, durch den Wabenkörper führenden Begrenzungswänden, der quadratischen, rechteckigen oder dreieckigen Zellen handelt. Sind die Zellbegrenzungswände dagegen nicht linear, z.B. im Falle des Ziegelmuster oder T-Formen nach der US-PS 3,899,326, so können die Zellen nicht eingesägt werden und es müssen andere Wege zu ihrer Fertigung gefunden werden. Bisher üblich ist z.B„ der Einbau einer Vielzahl einzelner Kernstifte, die von Hand an den Formkörper gelegt und durch Bolzen befestigt werden, US-PS 2,908,037 oder die Form wird aus einer Vielzahl geätzter Schichten aus photosensitiven Gläsern oder Glaskeramiken hergestellt,

s. die US-PS 3,846,197c

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Beide Verfahren sind aufwendig, umständlich und teuer, und die Festigkeit der Form gegenüber abreibendem oder stark viskosem Extrudiermaterial ist, besonders im letzteren Falle, unzureichend.

Die Erfindung hat eine einfacher herstellbare und dauerhaftere Form zur Extrudierung von Wabenkörpern mit nicht linearer Zellstruktur, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung zur Aufgabe.

Die Aufgabe wird durch die Extrudierform der Erfindung dadurch gelöst, daß an den Formstiften Blockiermittel zur Blockierung bestimmter Teile der Auslaßschlitze für den Materialfluß befestigt sind, sodaß ein bestimmtes Extrudiermuster und eine Wabenform bestimmter Zeil struktur bzw. -anordnung entsteht.

Die beispielsweise durch einfaches Einsägen linearer Zellen nach der TTR-PS 3,790,654 hergestellten Extrudierformen können in günstiger Weise durch Einbringen der Flanschstücke zu Formen für die Extrurlierung nicht linearer Z eil strukturen, wie Zellen nach Art von Ziegelmustern, T-Formen, L-Formen und dergleichen, umgestaltet werden. Vorzugsweise haben die Flanschstücke wenigstens ein in einem Teil der Auslaßschlitze der Form einführbares Einsatzteil, und wenigstens ein Ansatzteil, das über einem Teil der Auslaßfläche der zwischen den Auslaßschlitzen der Form gebildeten Formstifte liegt und hieran in geeigneter Weise, z.B. ourch Schweißen oder L' ;en, befestigt wird.

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Dadurch lassen sich marigfaltige polygonale Zeilstrukturen fertigen, z.B. außer den bereits erwähnten 1- und T-Mustern auch +-förmige (plxis-förmige), Z-förmige oder generell flexibel-rechtwinklige Zellstrukturen, ohne daß eine aufwendige maschinelle Bearbeitung oder Behandlung nötig wird. Die so herstellbaren polygonalen Zellen können eine einganzzahliges Vielfaches der Wandzahl der ursprünglichen Zellen darstellende Wandzahl aufweisen.

Nach der Anwendungsausgestaltung der Erfindung können somit Extrudierformen mit gewöhnlichen, vielzelligen Wabenmustern in der Weise zu Extrudierformen mit modifiziertem Zellmuster umgestaltet werden, daß die Blockiermittel in ausgewählten Schlitzen in einer ein Extrudiermuster in Form polygonaler Zellengruppierungen mit einer einganzzahliges Vielfaches der Wandzahl der Zellen des Extrudi ermust er s der Ausgangsform darstellenden Seitenzahl ergebenden Weise angeordnet werden.

Die Figur 1 zeigt schematisch und im Ausschnitt die Auslaßschlitze der Austrittsfläehe einer Form zur Formung von Wabenkörpern mit quadratischen Zellen;

die Figur 2 in perspektivischer Ansicht ein Flanschglied der Erfindung;

die Figur 3 im Längsschnitt einen Teil einer Form nach Figur 1 mit dem eingesetzten Flanschglied der Figur 2;

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die Figur 4 schematisch, und im Ausschnitt einen Teil der Austrittsfläche einer Form zur Herstellung eines Wabenkörpers mit flexibler rechteck!eer Zellgestaltung;

die Figur 5 die von oben gesehene Austrittsfläche der Form nach Figur 3 mit mehreren, die Auslässe der Form gestaltenden Flanschgliedern der in der Figur 2 gezeigten Art;

die Figur 6 perspektivisch eine weitere Ausgestaltung des Flanschglieds der Erfindung;

die Figur 7 schematisch und im Ausschnitt einen Teil der Austrittsfläche einer Form mit einer zur Herstellung von Wabenkörpern mit L-förmigen Zellen geeigneten Ausgestaltung der Auslaßschlitze;

die Figur 8 die von oben gesehene Austrittsfläche der Form nach Figur 3 mit mehreren, die Auslässe der Form gestaltenden Flanschgliedern der in der Figur 6 gezeigten Art;

die Figur 9 in Frontansicht eine weitere Ausgestaltung eines Flanschgliedes der Erfindung;

die Figur 10 schematisch und im Ausschnitt einen Teil der Austrittsfläche einer zur Herstellung von Wabenkörpern in T-Form geeigneten Form;

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die Figur 11 die von oben gesehene Austrittsfläche der Form der Figur 3 mit mehreren, die Auslässe der Form gestaltenden Flanschgliedern der in der Figur 9 gezeigten Art;

die Figur 12 schematisch und im Ausschnitt einen Teil der Austrittsfläche einer Form mit einer zur Herstellung von Wabenkörpern mit +-förmigen (plus-förmigen) Zellen geeigneten Gestaltung der Auslaßschlitze;

die Figur 13 die von oben gesehene Austrittsfläche der Form nach Figur 3 mit mehreren, die Auslässe der Form gestaltenden Flanschgliedern der in der Figur 2 gezeigten Art zur Herstellung von Wabenkörpern mit plusförmigen Zellen.

Eine gemäß der Erfindung zu modifizierende Form 10 bekannter Bauart enthält eine Vielzahl von Öffnungen oder löcher 12 für die Materialzufuhr, die mit den Auslaßschlitzen 14 nach Art eines Wabenkörpers mit quadratischem Zellenmuster verbunden sind«, Die bis zur Auslaßfläche 16 der Form führenden Auslaßschlitze 14 bilden eine Vielzahl von Formstiften 18, die im wesentlichen die Form der Zellstruktur festlegen.

Zur Umwandlung des in der Figur 1 gezeigten quadratischen Zellenmusters in eine flexible, rechtwinklige Anordnung entsprechend der Figur 4 werden Teile der Auslaßschlitze 14 durch Flanschglieder 20 blockiert, sodaß in der Auslaßfläche der Form rechtwinklige Formstiftformen 118 entstehen. Die Flanschglieder 20

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haben einen in die Schlitze 14 reichenden Einsatzteil 22 und einen Ansatztell 24, der an der Auslaßfläche 16 der Stifte 18 durch Schweißen, Löten und dergleichen "befestigt werden kann. Dies ist für eines der Planschstücke in der Figur 3 angedeutet.

Wie die Figur S zeigt, sind mehrere Flanschstücke 20 so in der Auslaßfläche 16 der Form 10 gelagert, daß sie bestimmte Teile der ^uslaßschlitze 14 blockieren. Indem so die eraadratischen Formstifte 18 der Figur 1 funktionell zu flexiblen, rechtwinkligen Formstiften 118 nach Fieur 4 umgebildet werden, entsteht eine Form zur Herstellung von Wabenkörnern mit Zellen nach Art flexibler Rechtecke.

Tn der weiteren Ausgestaltung der Figuren 6, 7 und 8 wird die Form zur Herstellung I-förmiger Zellstrukturen umgebildet. Zur Herstellung einer L-förmigen Anordnung der Stifte 218 nach Figur werden ausgewählte Teile der Form 10 durch eine Vielzahl von Flanschstücken 220 gemäß Figur 8 blockiert. Wie aus der Figur 6 ersichtlich ist hat jedes Flanschstück 220 ein Paar rechtwinklig zueinander angeordnete Sinsatzteile 221, 222, sowie ein zur Überlagerung der Auslaßfläche 16 ausgewählter Formstifte 18 bestimmtes Ansatzstück, das an der Auslaßfläche 16 festgeschweißt, gelötet oder in anderer geeigneter Weise befestigt wird.

Nach weiterer, in den Figuren 9, 10 und 11 dargestellten Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die in der Figur 11 gezeigte Anbringung von Flanschstücken 320 in den Auslaßschlitzen 16 der

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Form 10 T-förmjge Formstifte 318 gebildet. Die drei Einsatzteile 321, 3??, 3?^ d°T Flansnhstüclce 320 stehen in rechten ''/inkeln von. ί<=τι 'in^t^t^-n ^ 9 4 3^. Duro>« "linset!⁷,en dieser Flanschstüoke in die Auslaßschlitze 14 der Form 10 wurden die Formstifte ^u W-förmi f?en Ttifteu 318 gemäß Woiit 10 umgebildet, und es können Wabenkörper mit T-formigen Zellen extrudiert werden. Die Ansatzteile 324 der Flansohstücke 320 werden bi-erbei wie im Falle ier FlangchF.tiicke 20, 22.0, an der An^laßfläche 16 der Stifte 18 befestigt.

Die Figuren 12 und 13 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, mit der die quadratischen. Form ^t if te 18 zu den +-förmigen (plus-fbrmigen) Stiften 418 der Figur 12 umgebildet werden können. Hierzu werden die Flanschstücke 20 entsprechend der Figur 13 in den Auslaßschlitzen angeordnet. Gegebenenf ills können auch Kombinationer, wie b'lansciastücke 20 urd 2PC, o3er ?0 und 320 .ngeoet-üt werden, um ausgewählte Teile .er Schlitze 14 so zu blockieren, daß die +-Form der Figur 12 entsteht. Einfacher i.Urfte allerdings die Verwendung nur eines Flanschstücktyps sein.

Die Flanschstücke können aus beliebigem, geeigneten Material gefertigt werden, z.B. 304 rostfreiem Stahl, der unter den Einsatzbedingungen beim Extrudieren druck- und abriebfest ist. Die Breite des Einsatzteils sollte die Breite der zu ihrer Befestigung dienen den Stifte nicht überschreiten, damit nur die dem jeweiligen Stift entsprechende Region blockiert wird. Auch soll die Dicke des Einsatzteils der Breite des Auslaßschlitzes im wesentlichen entsnrechen, sodaß sie in die Schlitze eingeführt werden können und den

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Materialfluß blockieren. Zur Vermeidung einer Überlappung der Auslaßschlitze sollten Länge und Breite des Ansatzteils der Planschstücke nicht größer als die Auslaßfläche der Formstifte sein; dagegen kann die Länge der Einsatzteile kleiner oder größer als, oder genau so scroß wie die Länge der Ansatzteile sein, weil ihre einzige Aufgabe die Blockierung des entsprechenden Teils der Auslaßschlitze ist.

In einem Ausführungsbeispiel wurde eine Extrudierform nach Art der Figur 1 hergestellt. Diese enthielt Formstifte der Größe 0,065 inch = 0,165 cm² und der Dicke 0,010 inch = 0,254 mm und untereinander verbundenen Auslaßschlitzen. Der Wabenkörper ent-

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hielt 200 quadratische Zellen pro inch = 6,452 cm . Dieser wurde zu einer Form nach Art der Figur 4 umgestaltet. Es entstand eine Wabenkörperform mit 0,065 x 0,14 inch = 0,165 x 0,356 cm großen Stiften und dazwischen befindlichen 0,01 inch = 0,254 mm großen Auslaßschlitzen. Dieser Wabenkörper hatte 100 flexible, rechtwink-

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lige Zellen pro inch = 6,452 cm „ Die Paßstücke bestanden aus rostfreiem Stahl (Typ 304), mit einem 0,055 inch = 1,397 mm langen, 0,064 inch = 1,626 breitem Ansatzteil und einem um 90° von diesem abgewinkelten, 0,16 inch = 4_t06 mm langen und 0,064 inch = 1,626 mm breiten Einsatzteil. Der Ansatzteil und der Einsatzteil waren je 0,01 inch = 0,254 mm breit und waren entsprechend der Figur 5 angeordnet. Der Ansatzteil war an die Auslaßfläche des ,"jeweiligen Formstiftes fest angeschweißt und blieb beim Extrudieren ortsfest in seiner Lage und Ausrichtung.

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Claims

Pat entansprü ehe

/i . ] Extrudierf orn zur Herstellung vielzelliger "»'/abenköroer "bestimmter Zellstruktur mit piner Anstrittsfläche, einer Vielzahl untereinander verbundener, von einer Materialzufuhr versorgten, mit der Vustrittsfläobe in Verbindung stehender Auslaßschllt^e, i.mr> einer Vielzahl in der Vn^trittgfläcbe zwischen den Auslaßsohlitzen angeordneter Formstifte, dadurch gekennzeichnet, daß an den Formstiften Blockiermittel zur Blockierung bestimmter Teile der Auslaßschlitze für den Materialfluß befestigt sind, sodaß ein bestimmtes Extrudiermuster und eine Wabenform bestimmter Zellstruktur bzw.-anordneng- entsteht.
2. Extrudierform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiermittel aus Flanschstücken (20) bestehen, welche mit einem Teil an der Auslaßfläche (16) bestimmter Formstifte (18) festgelegt sind und mit einem anderen Teil in bestimmte Teile von Auslaß schlitzen (14-) den Materialfluß blockierend eingreifen.
3. Extrudierform nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschstücke (20) einen an den Formstiften befestigten Ajisatzteil (24) und einen in die Auslaßschlitze (14) ganz oder teilweise eingreifenden Ersatzteil (22) aufweisen.
4. Extrudierform nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzteile (22) der Flanschstücke (20) im wesentlichen so breit wie die Formstifte (18) und im wesentlichen so dick

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wie der Auslaßschlitz (14) oder Auslaßschlitzteil, in -welchen sie eingreifen, sind.
5. Extrudierform nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschstücke (220, 320) jeweils mehr als einen Einsatzteil (221, 222; 321, 322, 323) aufweisen.
6. Anwendung der Extrudierform nach einem der Ansprüche 1-5 auf die Modifizierung des Extrudiermuster.s einer Form für die Extrudierung vielzelliger Wabenkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiermittel in ausgewählten Schlitzen in einer ein Extrudiermuster in Form polygonaler Zellengruppierungen mit einer einganzzahliges Vielfaches der Wandzahl der Zellen des Extrudiermusters der Ausgangsform darstellenden Seitenzahl ergebenden Weise angeordnet werden.
7. Anwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die polygonalen Zellengruppierungen ein T, L, + oder eine Reehteckform bilden,,
8. Anwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsform linear durch den Wabenkörper führende Zellen, und die modifizierte Form nicht lineare Zellengruppierungen ergibt.

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