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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Auspressen von plastischem Gut durch eine Düse.
Die Erfindung bezieht sich auf jene Art von Auspressverfahren, bei welchen das aus- zupressende Gut in geschmolzenem Zustande einer Pressvorrichtung zugeführt wird, um nach entsprechender Kühlung in plastischem Zustande durch Düsen od. dgl. ausgepresst zu werden.
Als Gut kommen eine grosse Anzahl von Materialien, sowohl metallische als auch andere, in Betracht.
Im besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorerwähnten Art, bei welchen das Gut in geschmolzenem Zustande gegen eine Auspresskammer unter einer Folge von Stössen oder Impulsen bewegt wird, welche vom zutretenden Gut auf das bereits in der Auspresskammer befindliche übertragen werden, wodurch dieses annähernd kontinuierlich nach vorne und durch Auspressdüsen hindurchgedrückt wird. Nach der Erfindung wird das Gut vor seinem Eintritt in die Auspresskammer gekühlt, so dass es sich dort schon in plastischem Zustand befindet.
Infolge dieser Kühlung des zutretenden Gutes ergibt sich eine grössere Gleichmässigkeit im Zustande des in der Auspresskammer befindlichen Gutes und insbesondere ist es dadurch unmöglich geworden, dass sich ein Faden von geschmolzenem Gut durch die Masse des bereits plastischen hindurchzwängt und zu einer Düse gelangt.
Die Vorrichtung enthält eine Einrichtung, etwa eine Pumpe, um das geschmolzene Gut zum stossweisen Fliessen zu bringen, d. h. ein Fliessen zu bewirken, welches aus kurzen Perioden von Bewegungen abwechselnd mit Perioden der Ruhe besteht. Die Pumpeinrichtung arbeitet mit einem Kühlkanal zusammen, durch welchen das Gut vor seinem Eintritt in die Auspresskammer hindurchgeht. Bei diesem Hindurchgang wird dem Gut so viel Wärme entzogen, dass es aus dem flüssigen in den plastischen Zustand gelangt. Vorgezogen wird, eine Anzahl Pumpen zum Beschicken einer einzelnen Auspresskammer zu verwenden, wobei die Einrichtung so getroffen wird, dass die Strömungsimpulse aufeinanderfolgend an verschiedenen Stellen am Umfange der Auspresskammer zur Wirkung kommen.
Der lichte Querschnitt des Kühlkanales bzw. der Kühlkanäle-sofern eine Anzahl derselben vorhanden ist-ist wesentlich kleiner als jener der Auspresskammer ; infolge dieses kleinen Querschnittes kann die Temperatur des Gutes beim Passieren des oder der Kanäle über seine ganze Querschnittsfläche leicht und genau geregelt werden.
Die Pumpen können an irgendeiner geeigneten Stelle angeordnet und mit den Abgabestellen durch Rohre verbunden sein, die hinsichtlich ihrer Temperatur überwacht werden, so dass das Gut beim Durchgang durch diese Rohre in geschmolzenem Zustande verbleibt. Hiezu können elektrische Ströme dienen, beispielsweise niedervoltige Ströme. die durch die Rohre fliessen und dieselben sowie ihren Inhalt erwärmen. Der Weg, während welchem das Gut gekühlt wird, wird als dann unmittelbar bei der Auspresskammer angeordnet und dient als Verbindungsweg zwischen den Rohren und der Kammer.
Die Zutrittssfellen zur Kammer sind vorzugsweise in gleichem Abstande zueinander angeordnet und der Antrieb der Pumpen derart gewählt, dass die von ihnen auf das in der Kammer befindliche Gut ausgeübten Impulse einander folgen, u. zw. annähernd an einander gegenüberliegenden Stellen der Kammer ; wenn beispielsweise sechs rings um die Kammer in gleichem Abstande verteilte Zutrittsöffnungen vorhanden
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sind, - die der Reihe, nach mit : t bis 6 bezeichnet werden mögen, so ist die Folge der Impulse etwa die folgende :-, , , 5, 3,'ss.
Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung, die zum Auspressen von Blei zur Bildung eines Rohres oder einer Hülle eines elektrischen Kabels dient, u. zw. ist Fig. 1 eine Stirnansicht, zum Teil im Schnitt Fig. 2 eine Seitenansicht der Düsenkammer ; die Fig. 3 ein zentraler Längsschnitt durch diese Kammer.
Die Düsenkammer 7 hat eine zentrale Öffnung 8, durch welche das Kabel hindurchgeführt wird, wenn die Vorrichtung zur Umpressung eines solchen Kabels mit Blei dienen soll. Der Ringraum 9 in der Düsenkammer ist mit flüssigem Blei gefüllt und kann Enrichtungen enthalten, um dieses Blei auf geeigneter Temperatur zu erhalten, damit der für seine Auspressung erforderliche Druck nicht allzu hoch wird. Rund um die Düsenkammer sind in gleichem Abstande sechs Kühlkammern 1, 2, 3, 4, 5 und 6 verteilt, durch welche hindurch die Düsenkammer beschickt wird. Die Kühlkammern sind vermittels Rohren 10 mit sechs Pumpen 11 verbunden, die in ein Becken 12 ragen, das (durch nicht dargestellte Mittel) auf einer Temperatur erhalten wird, bei welcher das Blei in'geschmolzenem Zustande bleibt.
Jede Pumpe besteht aus einem Kolben 13, der durch eine Schieberstange 14, Kurbel 15 und Schieberkopf 16 in entsprechenden Führungen, betätigt wird. Am oberen Ende jeder Pumpe 11 ist eine Zutrittsöffnung 17, welche von einem Ventil 18 gesteuert ist, angeordnet, welches sich während des Abwärtshubes des Kolbens öffnet, so dass geschmolzenes Blei zum Zylinder des Kolbens zutreten kann. Eine Abzweigung 19 führt zum Druckventil 20. welches beim Abwärtshub des Kolbens geschlossen ist, sich aber öffnet, sobald der Aufwärtshub beginnt.
In diesem Augenblicke schliesst sich das Einlassventil 19, sO'dass durch den Aufwärtshub des Kolbens das geschmolzene Metall durch das Rohr 10 hindurch zur zugehörigen Kühlkammer und von dort zur Düsenkammer gefördert wird. Beim Umlaufen der Kurbeln 15 wird das geschmolzene Metall durch jede einzelne Pumpe aufeinanderfolgend und stossweise gefördert.
Bei der dargestellten Anlage sind zwei nebeneinander befindliche und untereinander verbundene Kurbelwellen vorgesehen, die sohin synchron umlaufen. Die Stellung der einzelnen Kurbeln ist derart, dass die Förderimpulse in den Kühlkammern, in der Reihenfolge 1, 4, 2, 5, 3, 6 zur Wirkung kommen. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung hat die rechts liegende Pumpe ihren Förderhub zur Kühlkammer 1 beendet und zieht Blei durch das Ventil 17 ein.
Die links gelegene Pumpe hat eben ihren Förderhub zur Kammer 4 beendet.
Es ist klar, dass je zwei weitere Pumpen zur linken bzw. rechten Seite angeordnet und mit den Kammern 5 und 6 bzw. 3 und 2 verbunden sind. Diese Pumpen sind in der Zeichnung nicht veranschaulicht, doch durch ihre Antriebskurbeln angedeutet.
Jede Kühlkammer besteht aus einem kurzen Zylinder, der gegen rückwärts zu einem Hals zuläuft und in der Wandung jedes dieser Zylinder ist eine Kühleinrichtung vorgesehen, etwa Kanäle 21, durch welche eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise Öl, hindurchgeschickt werden kann, die durch das Rohr 22 zu-und durch das Rohr 23 austritt. Da die Wand des Zylinders eine ziemlich beträchtliche Stärke hat, um dem Arbeitsdruck widerstehen zu können, wird vorgezogen, die Kühlkanäle nächst der Innenfläche dieser Wand unterzubringen.
Hiezu wird beispielsweise der Zylinder 24 weiter ausgebohrt als für den Gutzutrittskanal notwendig wäre nnd es wird ein Futter eingesetzt, welches an seiner Aussenfläche eine schraubenförmige Nut aufweist. Diese Nut bildet zusammen mit der Innenfläche des Zylinders 24 einen geschlossenen, schraubenförmigen Kanal, zu dem Bohrungen in der Zylinderwand führen, die als Zuund Austritt für das Kühlmedium dienen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, enthält die Düsenkammer 7 äussere und innere Düsen 30 und 31, die in der Mitte des Bingraumes 9 angeordnet sind, der im allgemeinen konische Form aufweist, nachdem die Seitenwandungen. allmählich konvergierend zulaufen, wenn die Düsen einander genähert werden. Die Kühlkammern sind an dem rückwärtigen Teil dieser Kammer angeschlossen. Bei'Körper der Düsenkammer kann nächst seinem Ende ebenfalls mit Kühlkanälen 32 ausgestattet werden, damit keine allzu hohe Wärme auf das Kabel übertragen wird, welches durch die Düsenkammer hindurchbewegt wird.
Wie leicht verständlich, werden die an der hinteren Seite der ringförmigen, kegeligen Kammer zur Wirkung kommenden Druckimpuls das darin befindliche plastische Gut nach vorne pressen und es in Form eines Rohres zwischen den Düsen 31 und 30 zum Austritt bringen.
Die Düsen werden zweckmässig auswechselbar eingesetzt, so dass sie durch andere Düsen entsprechender Grösse ersetzt werden können, wenn die Abmessungen des zu erzeugenden Produktes andere sind.
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