DE2811468A1

DE2811468A1 - Vorrichtung zum formen von material durch extrudieren

Info

Publication number: DE2811468A1
Application number: DE19782811468
Authority: DE
Inventors: John Alan Pardoe
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1977-03-16
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1978-09-21
Also published as: DE2811468C2; NO147738C; US4277968A; JPS6117567B2; IT1172883B; SE7802651L; JPS53115654A; NO780686L; FR2383723B1; GB1566152A; NO147738B; AU3411178A; CA1101166A; FR2383723A1; SE429824B; IT7867570A0

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR ? ß 1 1 Λ β

PATENTANWÄLTE
Postfach 860245 · 8000 München 86

Anwaltsakte 28 868 16. März 1978

United Kingdom Atomic Energy Authority, London SW1Y 4QP, GrossbritamLen

Vorrichtung zum Formen von Material durch Extrudieren

-Ansprüche-

B09838/092A

»(089) 988272 TWegnmme: Binkkonten: Hypo-Btnk Mündno 4410122130

988273 BERGSTAPFPATENT Manchen (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO TUB. MM

951274 TELEX: BtyetVereinsbtnk München 453100(BLZ 70020270)

983310 0524560BERGd Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

Die Erfindung bezieht sich auf das Formen von Material durch Extrudieren.

Die GB-PS 1 370 894 der Anmelderin beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung für das kontinuierliche Extrudieren eines kontinuierlich zugeführten Materials«, Bei dem beschriebenen Verfahren ist vorgesehen, daß ein Material einem Ende eines zwischen einem ersten und einem zweiten Teil geformten Durchlasses zugeführt wird, wobei die mit dem zu extrudierenden Material in Berührung kommende Oberfläche des zweiten Teils, daß der Durchlaß an seinem dem ersten gegenüber liegenden Ende versperrt ist und nahe dem versperrten Ende wenigstens eine iOrmöffnung aufweist, und daß die den Durchlaß begrenzende Oberfläche des zweiten Teils relativ zu der den Durchlaß begrenzenden Oberfläche des ersten Teils in eine Richtung von dem ersten Ende zu dem abgesperrten Ende bezw« zu der wenigstens einen Formöffnung bewegt wird, so daß das Material durch Reibung mit der dem Duchlaß begrenzenden Fläche des zweiten Teils in Richtung des Durchlasses mitgenommen und durch die wenigstens eine lormöffnung hindurch ausgepresst wird.

Eine Vorrichtung der genannten Art umfasst ein bewegliches und ein feststehendes Teil, welche zusammen einen langgestreckten Durchlaß begrenzen, ein in den Durchlaß hinein-

609838/

• to·

ragendes und diesen absperrendes Verschlußteil, wenigstens eine dem Verschlußteil zugeordnete, aus dem Durchlaß herausführende Formöffnung und Einrichtungen für die kontinuierliche Zufuhr des zu extrudierenden Materials zu einer vom Verschlußteil entfernten Stelle des Durchlasses, wobei die den Durchlaß begrenzende Oberfläche des beweglichen Teiles größer ist als die den Durchlaß begrenzende Oberfläche des feststehenden Teils, so daß das dem Durchlaß zugeführte Material bei der Bewegung der den Durchlaß begrenzenden Oberfläche des beweglichen Teils relativ zu der den Durchlaß begrenzenden Oberfläche des feststehenden Teils durch Reibung mit der den Durchlaß begrenzenden Oberfläche des beweglichen Teils in Richtung auf das Verschlußteil mitgenommen und im wesentlichen vollständig durch die ii/enigstens eine Formöffnung hindurch ausgepreßt wird.

In einer in der genannten GB-PS 1 370 894- beschriebenen speziellen Ausführungsform hat die Vorrichtung eine das bewegliche Teil darstellende, eine endlose Wut aufweisende drehbare Scheibe, einen die Nut über einen Teil ihrer Länge überdeckenden, zusammen mit ihr einen Durchlaß begrenzenden feststehenden Schuh, welcher das feststehende Teil darstellt, ein dem Schuh zugeordnetes Verschlußteil, ^reiches in die Nut hineinragt und das eine Ende des Durchlasses absperrt, und wenigstens eine dem Verschlußteil oder dem Schuh zugeordnete Formöffnung.

Die GB-PS 1 4-34- 201 der Anmelderin, ein Zusatzpatent zu der

809838/0924 _₆_

-, 281Η68

• Γ *
genannte GB-PS 1 370 89²I-, beschreibt eine Verbesserung der im vorstehenden Absatz beschriebenen Vorrichtung * Gemäß dieser Verbesserung hat der Schuh einen Vorsprung,weIcher an der Zulaufseite des Verschlußteils über eine gewisse Länge des Durchlasses in diesen hineinragt und im wesentlichen die gleiche Breite aufweist wie der Durchlaß. Diese verbesserte Vorrichtung ist im folgenden als "Vorrichtung der vorstehend genannten Art" bezeichnet.

Falls das Material beim Extrudieren größere Abmessungen erhalten soll, als das den geweiligen Abmessungen der Nut angepasste Ausgangsmaterial, so kann dafür eine in der deutschen Patentanmeldung P 25 20 119.8 der Anmelderin beschriebene Abwandlung der genannten Vorrichtung verwendet werden. Gemäß dieser Abwandlung hat der Durchlaß einen sich von seinem Einlaßende zu dem die Formöffnung aufweisenden Ende hin vergrößernden Querschnitt, so daß das zugeführte Material bei seiner Bewegung entlang dem Durchlaß gestaucht wird, wodurch dann das extrudierte Material größere Abmessungen haben kann als das zugeführte Material« Anderenfalls kann für den genannten Zweck auch eine Staukammerform verwendet werden. Eine solche Form hat an der Zulaufseite der Formöffnung eine Kammer, in welcher sich das zu extrudierende Material sammeln kann. Die Formöffnung kann dann größere Abmessungen haben als das zugeführte Material.

Die genannten Maßnahmen bringen zwar einen gewissen Nutzen,

809838/0921)

ο 281H68

in der Praxis dürfen jedoch die Abmessungen des zugeführten Materials nicht sehr viel kleiner sein als die des Extrudats. Für die Herstellung von Extrudaten mit vielen verschiedenen Querschnittsgrößen muß daher Ausgangsmaterial mit verschiedenen Abmessungen verwendet werden wobei die Abmessungen der Nut jeweils denen des Ausgangsmaterials entsprechen müssen. Dieses erfordert die Verwendung von verschiedener Extrudiervorrichtungen oder den Austausch von Scheiben mit verschiedenen Nuten sowie von den Abmessungen der Nuten angepassten Schuhen und Verschlußteilen.

In der Praxis wird das Ausgangsmaterial in nur wenigen genormten Abmessungen hergestellt. Angesichts dessen schafft die Erfindung eine Vorrichtung, welche unter Verwendung einer möglichst geringen Anzahl von TJmbauteilen zum Herstellen von Extrudaten mit verschiedenen Querschnittsabmessungen verwendbar ist und dazu ein Ausgangsmaterial von einer genormten Abmessung oder von nur wenigen Abmessungen verwendet.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Vorrichtung der genannten Art vorgesehen, daß die Scheibe entlang ihrem Umfang eine oder in mehreren zueinander parallelen Ebenen verlaufende Nuten aufweist, daß der Schuh eine der der vorhandenen Nuten entsprechende Anzahl von Vorsprüngen aufweist, welche jeweils in eine zugeordnete Nut hineinragen, daß von dem durch den Schuh und die jeweilige Nut begrenzten Durchlaß ein Durchlaß durch den betreffenden Vorsprung hindurch in eine einzige im Schuh geformte Kammer verläuft, und daß

«09838/0924 ~⁸~

sich eine oder mehrere Formäffeangen von der¹ Kammer zur Außenseite des Schuhs erstrecken·»

Die wenigstens eine von der Kammer ausgehende Formöffnung kann sicii in bezug auf die Scheibe radial auswärts erstrecken und mehrere Formauslässe aufweisen, Anderenfalls kann sich eine Formoffnung parallel zur Achse der Seheibe aus der Kammer heraus erstrecken, oder zwei Formöffnungen können sich ineinander· entgegengesetzten„ zur Achse der Scheibe parallelen Sichtungen aus der Kammer heraus, erstrecken« In einer anderen Ausfuhrungsform kann sich eine Formöffnung parallel zur Achse der Scheibe aus der Kammer heraus erstrecken ,,und die Kammer kann einen In der gleichen Richtung verlauf enden ,abgedichteten Einlaß für ein als Kern für ein ummanteltes Extrudat zu verwendendes Material aufweisen.

Im folgenden sind Ausführungsbeisplele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

I¹Ig. 1 eine schematisierte Axialschnittansicht einer

ersten Ausführungsform und
Iig. 2 - 5 Fig. 1 entsprechende Axialschnittansicht anderer Ausführungsformen.

Zunächst ei auf die eingangs genannte GB-PS 1 370 894· der Anmelderin in bezug genommen_rin deren FIg.3 eine Vorrichtung der genannten Art beschrieben Ist. Die In der genannten Fig. 3 dargestellte Scheibe 1 hat eine einzige Nut 3,

- 40·

welche über ein 3?eil ihrer Lange von einem Schuh 4- überdeckt ist» so daß ein Durchlaß entsteht, welcher an einem Side durch ein von einer Formofföirag 6 durchsetztes ¥erschlußteil 5 abgesperrt ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer ¥orriehtung gemäß vorliegender Erfindung hat die Scheibe 1 zwei Hirten 2, 5 welche in zueinander parallelen zur Achse 4- der Scheibe lotrecht angeordneten Ebenen entlang dem Umfang verlaufen. Ein über beide Hüten hinwegreichender Schuh 5 &at zwei Vorspränge 6, 7 welche jeweils um ein Stück in die luten 2 bezw. 3 hineinragen. In der genannten GB-PS 1 4-54- 2Oi der Äniselderin ist anhand von Fig. 1 und 2 eine Verbesserung der in der SB-PS i 370 der Änmelderin beschriebenen Vorrichtung besehrieben, gemäß welcher der Schuh einen damit einstückigen oder daran befestigbaren Vorsprung trägt, welcher um ein Stück in die Hut der Scheibe hineinragt. Biese Ausführungsforni findet auch in der vorliegenden Erfindung Anwendung, wobei die einstückig mit dem Schuh 5 dargestellten Yorsprünge G₁ 7 auch getrennt geformt und am Schuh befestigt sein können«

Die ¥orsprünge 6, 7 haben jeweils einen von ihrem äußeren Ende ausgehenden Burchlaß 8 bezw· 9 welcher zu einer einzigen im Schuh 5 geformten Klammer iO führt. Die Durchlässe sind am ablaufseitigen Ehdbereich des Schuhs 5 angeordnet, nahe nicht dargestellten Verschlussteilen, welche die von den überdeckten feilen der Muten und den vorspringenden Seilen des Schuhs 5 begrenzten Durchlässe 11, 12 an der. Ablausfeite absperren. Bie Kammer 10 hat ein zur Außenseite

-10-009838/0924

281U68

des Schuhs 5 führenden Auslaß 13, welche in Fig. 1 in Radialrichtung der Scheibe 1 verläuft. Ein in den Auslaß eingesetzter Formeinsatz 14- ist für die Herstellung eines rohrförmigen Extrudats ausgebildet und hat einen Dorn 15, welcher von einer Spinne 16 zentriert in einer Einschnürung 17 festgehalten ist. Bei einer Form der dargestellten Art für rohrförmige Extrudate ergibt sich ein Vorteil daraus , daß die von dem fließenden Material auf den Dorn ausgeübten Kräfte einander auf Grund von entgegengesetzten Strömungsrichtungen weitgehend aufheben.

Zum Herstellen von Extrudaten von besonders großen Querschnittsabmessungen können auch mehr als zwei Nuten vorhanden sein. In Fällen, in denen eine geringe Extrudionsgeschwindigkeit zulässig erscheint, kann auch eine Scheibe der in Fig. 5 dargestellten Art mit einer einzigen Nut verwendet werden.

In Fig. 2-4 sind die Scheibe 1, die Nuten 2, 3, die Scheibenaehse 4, der Schuh 5, die Vorsprünge 6, 7, Durchlässe 8, 9, die Kammer 10, die Durchlässe 11, 12 und der Auslaß 13 aus der Kammer in gleicher Weise ausgeführt wie in der Ausführungsform nach Fig.1.

In der Ausführungsform nach Fig. 2 enthält der Auslaß 13 in der Kammer 10 einen radial zur Scheibe 1 angeordneten, meliere Formöffnungen aufweisenden Einsatz 15· Dieser ist auswechselbar in die Wandung des Schuhs 5 eingesetzt.

-11-809838/0924

281H68

In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Auslaß bezw. die Formöffnung nicht in der oberen Wand der Kammer 10 radial zur Scheibe 1 angeordnet, sondern die Kammer 10 hat in ihren einander gegenüber liegenden Seitenwänden ein gutes Stück oberhalb der Vorsprünge 6, 7 parallel zur Achse 4- der Scheibe 1 angeordnete, durch Pfeile 16 angedeutete Auslässe oder Formöffnungen. Die Auslässe bezw. Formen 16 können jeweils eine einzige oder auch mehrere Formöffnungen aufweisen.

In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform verläuft die Extruäionsrichtung ebenso wie in Fig.3 parallel zur Achse 4-. Diese Ausführungsform ist für die Herstellung von ummantelten Extrudaten eingerichtet, beispielsweise zum Herstellen von mit Aluminium oder Kupfer ummantelten Stahldraht für Leiter von hoher Zugfestigkeit. Ein Formeinsatz 17 für das ummantelte Extrudieren ist an einer der in Fig. 3 mit den Pfeilen 16 bezeichneten Stellen angeordnet. An der gegenüber liegenden in Fig. 3 mit dem Pfeil 16 bezeichneten Stelle hat die Kammer 10 einen Einlaß 18 durch welches ein einen gleichmäßigen Durchmesser aufweisendes Kernmaterial 19, im genannten Beispiel ein Stahdraht, abdichtend in die Kammer 10 eingeführt ist, so daß das extrudierende Material nicht durch den Einlaß 18 austreten kann. Der Durchmesser der Öffnung des Formeinsatzes 17 ist um das doppelte der Dicke der herzustellenden Ummantelung größer als der Durchmesser des Kernmaterials 19· Der Vorschub des Kernmaterials 19 kann allein durch den in der Kammer 10 erzeugten Extru-

809838/0924

sionsdruck bewirkt werden. Anderenfalls kann der Vorschub auch, durch eine Aufwickelrolle 20 erfolgen, welche auf das ummantelte Extrudat einen stärkeren Zug ausübt, als allein zum Aufwickeln erforderlich wäre.

In der Ausführungsform nach Fig. 5 hat die Scheibe 1 nur eine einzige Nut 2. Diese Ausführungsform kann mit den verschiedensten Anordnungen von Formen oder Formöffnungen arbeiten, beispielsweise den in Fig_a 1-4- dargestellten. Diese Ausführungsform ist besonders dann verwendbar, wenn keine sehr hohe Extrusionsgeschwindigkeit notwendig ist bezw. wenn die Extrusionsgeschwindigkeit niedriger sein kann als die Zuführgeschwindigkeit»

Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von Nuten die Verarbeitung eines genormten Ausgangsmaterials, beispielsweise von 9,5mm starken Aluminium-Gußsträngen und bei Verwendung von verschiedenen auswechselbaren Formen die Herstellung von Extrudaten der verschiedensten Form. Dies ist durch das Vorhandensein der Kammer 10 ermöglicht, welche einen Stauraum für das unter Extrusionsdruck stehende Material darstellt, so daß ein Extrudat herstellbar ist,dessen Querschnittsfläche größer ist als die größte Querschnittsfläche des Ausgangsmaterials.

809838/0924

, ' Ak-.

L e e rs e ι \ e

Claims

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE
Postfach 860245 · 8000 München 86 2811468

Anwaltsakte 28 868

Patentansprüche:

Vorrichtung zum Formen von Material durch Extrudieren, mit einer von einer endlosen Nut umgebenen drehbaren Scheibe, einem die Nut über ein Teil ihrer Länge überdeckenden, feststehenden Schuh, mit einem über das genannte Teil ihrer Länge in die Nut hineinragenden Vorsprung, welcher im wesentlichen die gleiche Breite aufweist wie die Nut und zusammen mit dieser einen Durchlaß begrenzt, und mit einem dem Schuh zugeordneten, feststehenden Verschlußteil, welches in die Nut hineinragt, so daß es deren abströmseitiges Ende sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe entlang ihrem Umfang eine oder mehrere in parallelen Ebenen verlaufende Nuten (2,3) aufweist, daß der Schuh eine der der vorhandenen Nuten entsprechende Anzahl von Vorsprüngen (6,7) aufweist, welche jeweils in eine ihnen zugeordnete Nut hineinragen, daß von dem durch den Schuh zusammen mit der oder jeder Nut

809838/0924

* (089) 988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850

988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

82 74 TELEX: Bayet Vereinsbank München 453100 (BLZ 700 202 70)

3310 05 24 560 BERG d Postscheck München 653 43-808 (BLZ 700100 80)

• 2. 281H68

begrenzten Durchlaß (11,12) ein Durchlaß (8 bezw. 9) durch den jeweiligen Vorsprung hindurch in eine einzige im Schuh geformte Kammer (10) führt und daß vom Inneren der Kammer wenigstens eine Formöffnung (16) zur Außenseite des Schuhs führt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz e ichnet, daß sich die wenigstens eine Formöffnung (16) in bezug auf die Scheibe (1) radial auswärts aus der Kammer (10) heraus erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennz eichnet, daß die xirenigstens eine Form-Öffnung (16) mehrere Durchlässe aufxveist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz e ichnet, daß sich eine Formöffnung (16) parallel zur Achse (4) der Scheibe (1) aus der Kammer (10) heraus erstreckt.
5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß sich zwei ITormöffnungen (16) in einander entgegengesetzten Richtungen parallel zur Achse (4) der Scheibe (1) aus der Kammer (10) heraus erstrecken.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß sich eine Pormöffnung (17)

-3-809838/0924

■ 3- 281Η68

parallel zur Achse (4) der Scheibe (1) aus der Kammer (10) heraus erstreckt, und daß sich ein abgedichteter Einlaß (18) für ein als Kern eines ummantelten Extrudats zu verwendendes Material in der gleichen Richtung wie die Formöffnung in die Kammer hinein erstreckt.

80983 8/0924