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Title:
EXTRUSION PRESS TOOL FOR PRODUCING A CYLINDRICAL BODY CONSISTING OF A PLASTIC MASS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/002642
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an extrusion press tool for producing a cylindrical body (9) consisting of a plastic mass (8) and having at least one inwardly extending recess. Said extrusion press tool comprises an extrusion die (P) having a tapered region (1) and a die orifice (2) which forms a cylindrical channel. A number of filaments (6,7) corresponding to the number of inner recesses are fixed to a carrier device, or said carrier device comprises a number of channels corresponding to the number of inner recesses, for pressing a volatile filling material into the mass flow in the form of a filament. Said carrier device (3) comprises a carrier ring which is fixed to the extrusion die (P) in the region of the die orifice (2) or in the tapered region (1).

Inventors:
Friedrichs, Arno (Grünbaum 3, Kulmbach, 95326, DE)
Application Number:
PCT/EP2003/006844
Publication Date:
January 08, 2004
Filing Date:
June 27, 2003
Export Citation:
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Assignee:
Friedrichs, Arno (Grünbaum 3, Kulmbach, 95326, DE)
International Classes:
B21C23/14; B21C25/00; B21C23/02; B21C25/00; (IPC1-7): B21C23/14; B21C25/00; B23P15/32
Attorney, Agent or Firm:
Eichstädt, Alfred (Kuhbergstr. 23, Kronach, 96317, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Strangpresswerkzeug zur Herstellung eines aus plasti scher Masse bestehenden zylindrischen Körpers, der min destens eine in seinem Inneren verlaufende Ausnehmung hat, mit einer Pressdüse mit einem sich verschmälernden Bereich und einem Düsenmundstück, welches einen zylindrischen Kanal bildet, und einer Trägervorrichtung, an welcher eine der Anzahl der Innenausnehmungen entsprechende Anzahl von Fäden befes tigt ist oder welche eine der Anzahl der Innenausneh mungen entsprechende Anzahl von Kanälen zum fadenförmi gen Einpressen eines flüchtigen Füllmaterials in den Massestrom aufweist. dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung einen konzentrischen Trägerring (3) aufweist, der im Bereich des Düsenmundstücks (2) oder in dem sich verschmälernden Bereich (1) an der Pressdüse angeordnet ist.
2. Strangpresswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressdüse mehrteilig ausgebildet ist und der Träger ring zwischen die Teile der Pressdüse eingesetzt ist.
3. Strangpresswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenmundstück (2) einen abnehmbaren Endbereich (5) aufweist.
4. Strangpresswerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (5) zur Erzeugung eines wendelförmigen Verlaufs der mindestens einen Innenausnehmung relativ zum sich verschmälernden Bereich (1) der Pressdüse (P) verdrehbar ist.
5. Strangpresswerkzeug nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring (3) mit sich nach innen erstreckenden Fortsätzen (10,11) versehen ist, an welchen die Fäden (6,7) befestigt sind.
6. Strangpresswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring (3) Ausnehmungen (13,14) aufweist, in welche ein Hilfsträger (12) eingesetzt ist, an welchem die Fäden (6,7) befestigt sind.
7. Strangpresswerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Faden eine runde oder nichtrunde Querschnittsfläche aufweist und/oder mit einem runden oder nichtrunden Ab schlussstück versehen ist.
8. Strangpresswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Trägerring (3) eine der Anzahl der Innenausnehmungen entsprechende Anzahl von Kanälen vorgesehen ist und der Trägerring mit sich nach innen erstreckenden stiftförmi gen Fortsätzen (10,11) versehen ist, welche ebenfalls jeweils einen Kanal aufweisen, wobei die Kanäle zum fa denförmigen Einpressen eines flüchtigen Füllmaterial in den Massestrom vorgesehen sind.
9. Strangpresswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle eine runde oder nichtrunde Düsenquerschnitts fläche aufweisen.
10. Strangpresswerkzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressdüse Zuleitungskanäle (4) aufweist, durch welche das flüchtige Füllmaterial dem Trägerring (3) zuführbar ist.
Description:
Strangpresswerkzeug zur Herstellung eines aus plastischer Masse bestehenden zylindrischen Körpers Die Erfindung betrifft ein Strangpresswerkzeug zur Her- stellung eines aus plastischer Masse bestehenden zylind- rischen Körpers.

Aus der DE 41 20 166 C2 ist bereits ein Strangpresswerk- zeug zur Herstellung eines Hartmetall-oder Keramikstabes mit gedrallten Innenbohrungen bekannt. Das bekannte Strangpresswerkzeug weist eine Pressdüse auf, deren Mund- stück einen glatten zylindrischen Kanal aufweist. Weiter- hin ist das bekannte Strangpresswerkzeug mit einem an ei- nem Dorn koaxial innerhalb der Pressdüse angeordneten Träger versehen, der eine der Anzahl der Innenbohrungen entsprechende Anzahl von in das Düsenmundstück hineinra- genden elastischen Fäden und/oder Kanälen bzw. Bohrungen zum fadenförmigen Einpressen eines plastischen Materials in den Massestrom aufweist. Diese Fäden, Kanäle oder Boh- rungen sind entsprechend der Lage der zumindest einen In- nenbohrung in vorbestimmten radialen Abständen von der Achse befestigt bzw. angeordnet. Der Träger ist als flü- gelloser Nabenkörper ausgebildet. Dem Nabenkörper und/oder dem Düsenmundstück ist eine Antriebseinrichtung zugeordnet, mit der zur Erzeugung des zumindest einen gedrallten Innenkanals im extrudierten Rohling eine vor- bestimmte, auf die Auspressgeschwindigkeit der Masse ab- gestimmte Relativ-Drehbewegung zwischen dem Nabenkörper und dem Düsenmundstück erzeugbar ist.

Weiterhin sind aus der DE 199 42 966 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Sintermetall- Rohlings mit innenliegenden, wendelförmigen Ausnehmungen bekannt. Dabei wird der plastische Körper zunächst mit einem im wesentlichen geradlinigen Verlauf der Innenaus- nehmung hergestellt. Danach wird der plastische Körper auf eine vorbestimmte Länge abgelängt und anschließend unter Abstützung über seine ganze Länge auf einer Auflage mittels einer Reibflächenanordnung einer Wälzbewegung un- terworfen. Die Geschwindigkeit dieser Wälzbewegung ändert sich über die Länge des Körpers linear und stetig, so dass der Körper gleichmäßig verdrillt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg auf- zuzeigen, wie die Trägervorrichtung des Strangpresswerk- zeuges schnell aus dem Strangpresswerkzeug herausgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Strangpresswerkzeug mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass zu einer Reinigung des Strangpresswerkzeuges nicht die gesamte Pressdüse zerlegt werden muss, um Zugang zum Trägerelement zu bekommen. Es muss lediglich der Endbe- reich des Düsenmundstücks oder das gesamte Düsenmundstück abgeschraubt werden, um ein einfaches und schnelles He- rausnehmen der als Trägerring ausgestalteten Trägervor- richtung zu ermöglichen. Dies erleichtert ein Reinigen der Trägervorrichtung und erlaubt auch ein einfaches und schnelles Auswechseln des Trägerrings im Falle eines De- fekts oder zu einem Umrüsten des Strangpresswerkzeuges.

Beispielsweise können nach einem Einsetzen eines anderen Trägerringes in das Strangpresswerkzeug zylindrische Kör- per mit einer anderen Anzahl von Innenausnehmungen und/oder zylindrische Körper mit anderem Abstand der In-

nenausnehmungen vom Außenumfang des zylindrischen Körpers hergestellt werden. Weitere Vorteile der Erfindung erge- ben sich aus der Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigt : Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für die Erfindung, Figur 2 ein Diagramm einer Ausführungsform, bei welcher die Fäden an stiftförmigen Fortsätzen des Träger- rings befestigt sind und Figur 3 ein Diagramm einer Ausführungsform, bei welcher die Fäden an einem Hilfsträger befestigt sind, der in den Trägerring eingesetzt ist.

Das in der Figur 1 dargestellte Strangpresswerkzeug weist eine mehrteilig ausgebildete Pressdüse P auf, die einen sich verschmälernden Bereich 1 und ein Düsenmundstück 2 hat. Das Düsenmundstück 2 bildet einen zylindrischen Ka- nal. Der sich verschmälernde Bereich kann bis in das Dü- senmundstück hineinreichen.

Durch diese Pressdüse wird in Richtung x plastische Masse 8 gedrückt, so dass die das Düsenmundstück verlassende plastische Masse einen aus plastischer Masse bestehenden zylindrischen Körper 9 bildet. Dieser wird dann außerhalb des Presswerkzeugs zur Bildung eines Rohlings auf eine gewünschte Länge abgelängt. Der Rohling wird zu einem Endprodukt weiterverarbeitet, beispielsweise einem Hart- metallstab, einem Keramikstab oder einem Pulverstahlstab, insbesondere einem Bohrwerkzeug.

Der das Düsenmundstück 2 verlassende zylindrische Körper 9 weist in seinem Inneren wendelförmig verlaufende Aus- nehmungen auf. Handelt es sich beim Endprodukt um ein Bohrwerkzeug, dann dienen diese Ausnehmungen als Kühlka- näle, durch welche während des Bohrvorganges Kühlflüssig-

keit in den Schneiden-bzw. Arbeitsbereichs des Bohrwerk- zeugs geleitet wird.

Die Erzeugung dieser wendelförmig verlaufenden Ausnehmun- gen erfolgt beim gezeigten Ausführungsbeispiel unter Ver- wendung von elastischen Fäden und einem Endbereich 5 des Düsenmundstücks 2, welcher relativ zu dem sich verschmä- lernden Bereich 1 der Pressdüse P verdrehbar ist bzw. ro- tierend ausgebildet ist.

In der Figur 1 sind zwei elastische Fäden gezeigt, die mit den Bezugsziffern 6 und 7 versehen sind. Diese elas- tischen Fäden sind an sich nach innen erstreckenden Fort- sätzen eines konzentrischen Trägerrings 3 befestigt, der aus einem Metall bestehen kann. Der konzentrische Träger- ring ist im Bereich des Düsenmundstücks 2 oder alternativ dazu in dem sich verschmälernden Bereich 1 an der Press- düse angeordnet. Der Trägerring kann leicht aus dem Presswerkzeug entnommen werden, indem beispielsweise zu- nächst der Endbereich des Düsenmundstücks abgeschraubt und dann der Trägerring entnommen wird.

Der das Presswerkzeug verlassende zylindrische Körper 9 weist demnach beim gezeigten Ausführungsbeispiel zwei wendelförmig verlaufende Innenausnehmungen auf.

Die Länge der Fäden 6 und 7, die Länge des drehbaren End- bereichs 5 des Düsenmundstücks 2 und die Drehgeschwindig- keit des Endbereichs 5 des Düsenmundstücks 2 sind vom je- weiligen Anwendungsfall abhängig und können in Abhängig- keit vom gewünschten Steigungswinkel der wendelförmigen Innenausnehmungen optimiert werden.

Die Fäden 6 und 7 sind vorzugsweise an ihren Enden mit Abschlussstücken versehen, durch welche der Durchmesser der Ausnehmung bestimmt wird. Die Querschnittsfläche der Fäden und/oder die Querschnittsfläche der Abschlussstücke kann rund oder nichtrund sein. Dies ermöglicht beispiels-

weise eine optimale Anpassung der Kühlkanäle eines Bohr- werkzeugs an die Spankammern des Bohrwerkzeugs, die im Laufe der Weiterverarbeitung des Rohlings in das Bohr- werkzeug eingebracht werden.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Trägervorrichtung als Trägerring ausgebildet, an dessen sich nach innen erstreckenden Fortsätzen Fäden befestigt sind, die im Bereich des drehbaren Endstücks 5 des Düsen- mundstücks 2 angeordnet sind bzw. in diesen hineinrei- chen.

Alternativ dazu kann die Trägervorrichtung auch als Trä- gerring ausgebildet sein, welcher eine der Anzahl der In- nenausnehmungen entsprechende Anzahl von Kanälen auf- weist, durch welche flüchtiges Füllmaterial durch die sich nach innen erstreckenden Fortsätze in den Massestrom einpressbar ist. Auch diese Kanäle können rund oder nichtrund ausgebildet sein, um die Querschnittsform der späteren Innenausnehmungen in gewünschter Weise vor- zugeben. Das flüchtige Füllmaterial wird vorzugsweise von außen durch Zuleitungen 4, die in der Figur 1 gestrichelt eingezeichnet sind, in die Kanäle des Trägerrings 3 ge- bracht.

Das Füllmaterial dient als eine Art Platzhalter für die späteren Innenausnehmungen des zylindrischen Körpers und wird in einem nachgeschalteten Prozess aus den Innenaus- nehmungen entfernt. Beispielsweise wird durch ein Erwär- men eine Verflüssigung des Füllstoffs erreicht, welcher dann aus den Innenausnehmungen herausfließt, ohne dass dabei weitere Veränderungen der Form des zylindrischen Körpers auftreten.

Die Figur 2 zeigt ein Diagramm einer Ausführungsform, bei welcher-wie vorstehend im Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben-die Fäden 6,7 an stiftförmigen Fortsätzen 10,11 des Trägerrings 3 befestigt sind, wobei die stift-

förmigen Fortsätze in den zylindrischen Kanal hineinra- gen.

Die Figur 3 zeigt ein Diagramm einer alternativen Ausfüh- rungsform, bei welcher die Fäden 6,7 an einem Hilfsträger 12 befestigt sind, der in Ausnehmungen 13,14 des Träger- rings 3 eingesetzt ist. Bei dieser alternativen Ausfüh- rungsform muss zu einer Umrüstung des Werkzeugs lediglich der Hilfsträger 12 ausgetauscht werden, beispielsweise um zylindrische Körper herzustellen, bei welchen der Abstand der Innenausnehmungen vom Außenumfang des zylindrischen Körpers verändert ist.

Bezugszeichenliste : 1 Sich verschmälernder Bereich der Pressdüse 12 Düsenmundstück 3 ringförmiges Trägerhalteelement 4 Zuleitung 5 Endbereich des Düsenmundstücks 6 Faden 7 Faden 8 plastische Masse 9 zylindrischer Körper 10 stiftförmiger Fortsatz 11 stiftförmiger Fortsatz 12 Hilfsträger 13 Ausnehmung des Trägerrings 14 Ausnehmung des Trägerrings P Pressdüse x Pressrichtung