CN114173948A - 挤压和/或拉挤设备及方法 - Google Patents

挤压和/或拉挤设备及方法 Download PDF

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CN114173948A CN202080033094.6A CN202080033094A CN114173948A CN 114173948 A CN114173948 A CN 114173948A CN 202080033094 A CN202080033094 A CN 202080033094A CN 114173948 A CN114173948 A CN 114173948A
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Abstract

一种用于沿制造方向(Y)形成型材产品(2)的挤压或拉挤设备(1),所述设备包括:旋转模具(3),该旋转模具(3)具有两个相反的第一侧壁(5)和第二侧壁(6)以及位于第一侧壁(5)与第二侧壁(6)之间的外周向表面(4),其中,旋转模具(3)包括:第一侧部部分(23),该第一侧部部分(23)与第一侧壁连接;和第二侧部部分(25),该第二侧部部分(25)与第二侧壁(6)连接;以及中间部分(22),该中间部分(22)在第一侧部部分(23)与第二侧部部分(25)之间延伸,其中,第一侧部部分(23)和/或第二侧部部分(25)包括沿径向方向(R)延伸的凹部(29),该凹部(29)具有比中间部分(22)的至少一部分的径向延伸小的延伸。

Description

挤压和/或拉挤设备及方法
技术领域
本发明涉及用于沿制造方向形成型材产品的挤压和/或拉挤设备,所述设备包括:
-旋转模具,该旋转模具沿径向方向和宽度方向延伸,该旋转模具具有相反的第一侧壁和第二侧壁以及在第一侧壁与第二侧壁之间沿宽度方向延伸的外周向表面,其中,旋转模具包括:第一侧部部分,该第一侧部部分与第一侧壁连接;和第二侧部部分,该第二侧部部分与第二侧壁连接;以及中间部分,该中间部分在第一侧部部分与第二侧部部分之间延伸;
以及
-型材限定区,该型材限定区具有:纵向方向,该纵向方向与制造方向一致;高度方向;以及宽度方向,该宽度方向垂直于高度方向,该型材限定区包括贯穿通道,该贯穿通道包括第一通道部段和随后的参照制造方向位于第一通道部段下游的第二通道部段,其中,旋转模具能够绕延伸横过制造方向的轴线旋转并且布置成允许外周向表面在旋转模具旋转时在材料被给送穿过型材限定区的时候将压力施加到材料的表面上,
-第一通道部段由一个或更多个壁周向地界定,
并且其中,
-第二通道部段由下述部分周向地界定:
-旋转模具的周向表面;以及
-通道部分,该通道部分包括:
-与旋转模具相对的反向支承件;以及
-位于旋转模具与反向支承件之间的相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁。
本发明还涉及用于通过使用这种设备来制造型材产品的方法。
背景技术
在挤压和/或拉挤设备领域中,已知在使用固定或静态壁的更传统的挤压和/或拉挤设备的紧邻下游使用旋转模具。具有旋转模具的这种类型的挤压在下文中被称为3D挤压,并且涉及旋转模具在与设备的更传统的挤压和/或拉挤部分相关的加压区中操作,这将3D挤压与压延区别开。第一通道部段中的静态壁和第二通道部段中的旋转模具的组合提供了以非常高的速度制造型材产品并保持高质量的形状和压印的益处。因此,这是一种有效且相对便宜的制造方法,该制造方法可以用于能够通过使用挤压形成的大多数材料、即从例如塑料至铝的所有材料。
发明内容
然而,参照背景技术,在旋转模具的第一侧壁和第二侧壁与第二通道部段中的相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁相交的设备的一部分处需要改进的泄漏保护。
本发明涉及一种用于沿制造方向形成型材产品的挤压和/或拉挤设备,所述设备包括:
-旋转模具,该旋转模具沿径向方向和宽度方向延伸,该旋转模具具有两个相反的第一侧壁和第二侧壁以及在第一侧壁与第二侧壁之间沿宽度方向延伸的外周向表面,其中,旋转模具包括:第一侧部部分,该第一侧部部分与第一侧壁连接;和第二侧部部分,该第二侧部部分与第二侧壁连接;以及中间部分,该中间部分在第一侧部部分与第二侧部部分之间延伸;
以及
-型材限定区,该型材限定区具有:纵向方向,该纵向方向与制造方向一致;高度方向;以及宽度方向,该宽度方向垂直于高度方向,该型材限定区包括贯穿通道,该贯穿通道包括第一通道部段和随后的参照制造方向位于第一通道部段下游的第二通道部段,其中,旋转模具能够绕延伸横过制造方向的轴线旋转并且布置成允许外周向表面在旋转模具旋转时在材料被给送穿过型材限定区的时候将压力施加到材料的表面上,
其中,
-第一通道部段由一个或更多个壁周向地界定,
并且其中,
-第二通道部段由下述部分周向地界定:
-旋转模具的周向表面;以及
-通道部分,该通道部分包括:
-与旋转模具相对的反向支承件;以及
-位于旋转模具与反向支承件之间的相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁,
其中,第一侧部部分和/或第二侧部部分包括沿宽度方向、旋转方向即垂直于宽度方向的周向方向、以及径向方向延伸的一个或更多个凹部。凹部具有比中间部分的至少一部分的径向延伸小的径向延伸。
为了更容易地说明该设备,通常将柱面坐标系用于旋转模具,并且将正交笛卡尔坐标系用于该设备的三维空间。因此,旋转模具被描述为具有与旋转模具旋转所绕的中心线即旋转轴线从始至终一致的宽度方向,并且具有在与宽度方向正交的径向方向上的厚度。外周向表面进一步在与宽度方向垂直的旋转方向上绕轴线延伸。在此,旋转对称是指物体在旋转模具中绕旋转轴线对称布置或旋转平衡布置。通常,设备即例如型材限定区、第一通道部段和第二通道部段被描述为具有宽度方向、高度方向和纵向方向,其中,纵向方向与总体制造方向一致。
旋转模具布置成能够绕轴线旋转,并且轴线可以直接或间接地储存在第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁中并且以可旋转的方式联接至第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁。
参照上述坐标系,应当注意的是,旋转模具的轴线可以布置成垂直于纵向方向、即通常垂直于设备的制造方向,或者可以成角度地布置。
根据一个示例,旋转模具的轴线大致垂直于制造方向引导,其中,外周向表面沿其宽度方向延伸横过制造方向。
根据一个示例,旋转模具的轴线通常与设备的宽度方向一致,并且旋转模具的宽度方向通常与设备的宽度方向一致。纵向方向与制造方向、即与制造期间材料行进所沿的主要方向一致。
根据一个示例,旋转模具的轴线通常不与设备的宽度方向一致,但是旋转模具的轴线和旋转模具的宽度方向与纵向方向成小于或大于90°的角度布置。然而,旋转模具的轴线布置成使得外周向表面沿其宽度方向延伸横过制造方向。
参照上面两个示例中的任何一个示例,旋转模具的轴线的法线通常与设备的高度方向一致。此处,法线与旋转模具的径向方向一致。此处,旋转模具的轴线通常垂直于制造方向的法线引导而不管旋转模具的轴线是否与设备的宽度方向一致。然而,根据一个示例,旋转模具的轴线的法线通常可以与设备的高度方向成角度地布置。然而,旋转模具的轴线布置成使得外周向表面沿其宽度方向延伸横过制造方向,但是与制造方向成角度地布置。
该设备的一个优点在于,与旋转模具的相比于一个或多个凹部更靠近旋转模具的中央轴向定位、即沿宽度方向定位的其他部分相比,一个或多个凹部在第一侧部部分和/或第二侧部部分中产生压力减小的空间。减小的压力减少和/或消除了在旋转模具的第一侧壁和第二侧壁与第二通道部段中的相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁相交的位置处的泄漏问题,这是因为被处理的材料可以流向第一侧壁和第二侧壁,但是材料上的压力减小本质上减慢了流动。根据设计,材料流可以在到达旋转模具的第一侧壁和第二侧壁之前停止,或者材料流可以被允许以受控的速率流动来撞击第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁,但是旋转模具的第一侧壁和第二侧壁与第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁之间存在阻止泄漏的预定公差。该公差还取决于所加工的材料,流动性较大的材料需要小的公差、即旋转模具与第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁之间的小的距离,并且流动性较小的材料可以允许较大的公差、即较大的距离。材料的流动还取决于相对于第一通道部段的形状和形式的旋转模具的形状和形式以及旋转模具的位置。例如,与在径向上中间比两侧小的旋转模具相比,在径向上中间比两侧厚的旋转模具将在中央产生更大的压力,并且因此产生朝向旋转模具的第一侧壁和第二侧壁的更大的流动。
因此,第一侧壁和第二侧壁相对于第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁定位成使得第一侧壁和第二侧壁以公差可旋转地连接至第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁,其中,公差根据产品材料以及第一通道部段与第二通道部段之间的几何关系而布置。
因此,凹部的尺寸取决于许多参数,并且需要根据例如待处理的材料、旋转模具的形状和形式以及第一通道部段与第二通道部段的形状和形式之间的关系进行设计。
凹部的尺寸即沿宽度方向、旋转方向即垂直于宽度方向的周向方向以及凹部的深度的延伸给出了材料可以流入的空间的尺寸,并且因此给出了确定与中间部分的至少一部分相比在凹部中压力应当减小多少的可能性。规则在于,空间越大,压力减小得越多,但是凹部的形状也对压力差的梯度有影响。例如,阶梯、即90°下降相比于倾斜表面产生更直接的压力下降。
应当注意的是,第一侧部部分和第二侧部部分中的一者或两者包括凹部。根据一个示例,凹部是环形凹部,即绕旋转轴线周向地延伸。根据一个示例,第一侧部部分和/或第二侧部部分包括不是环形的、但是布置为一个或许多单个凹部的一个或更多个凹部。每个单个凹部具有沿宽度方向、旋转方向即垂直于宽度方向的周向方向、以及径向方向的延伸。单个凹部可以具有类似或不同的形状并且是有利的。单个凹部可以以绕旋转轴线周向地延伸的不同的图案布置。单个凹部可以布置在绕旋转轴线周向地延伸的一个单行凹部中,或者可以布置为在宽度方向上彼此相邻布置的两行或更多行凹部。两行或更多行凹部可以布置成使得一个或更多个凹部在宽度方向上彼此相邻布置或在周向方向上彼此偏移。不同行的单个凹部可以具有相同或不同数目的凹部。
应当注意的是,第一侧部部分和/或第二侧部部分可以以不同的方式包括凹部。
根据一个示例,第一侧部部分和/或第二侧部部分仅包括第一侧部部分和第二侧部部分中的一个或多个凹部。此处,存在从中间部分至凹部的过渡部,该过渡部与从中间部分至第一侧部部分和第二侧部部分中的每一者的过渡部一致。
根据另一示例,第一侧部部分和第二侧部部分包括一个或多个凹部以及沿旋转模具的宽度方向延伸的第一附加部分。根据一个示例,凹部紧邻中间部分布置,并且存在从中间部分至凹部的过渡部,该过渡部与从中间部分至第一侧部部分和第二侧部部分中的每一者的过渡部一致。因此,第一附加部分在凹部与旋转模具的相应的第一侧壁和/或第二侧壁之间延伸。第一附加部分能够例如包括根据下面描述的一个示例的凸缘部分或具有与中间部分相同的径向延伸的部分。
根据一个示例,一个或多个凹部布置在距中间部分一定距离处,其中,第二附加部分在中间部分与凹部之间沿旋转模具的宽度方向延伸,并且存在从中间部分至凹部的过渡部,该过渡部与从中间部分至第一侧部部分和第二侧部部分中的每一者的过渡部不一致,但是同第二附加部分与凹部之间的过渡部一致。第二附加部分在一些方面不同于中间部分的类似方面,例如第二附加部分可以是带纹理的或无纹理的或者具有与中间部分不同的材料。
根据一个示例,第一侧部部分和/或第二侧部部分包括上述凹部与第一附加部分和第二附加部分的组合。
根据一个示例,一个或多个凹部遵循中间部分的轮廓,即具有相同的几何形状或形式,但是具有不同的径向延伸。一个优点是型材产品的总体形状一致。
根据一个示例,一个或多个凹部绕旋转模具的轴线旋转对称。一个优点是当旋转模具以高的速度旋转时,振荡问题较少。
因此,凹部是旋转模具中的凹入部或是旋转模具的一部分,该部分与旋转模具的其他部分相比具有较小的径向延伸。
根据一个示例,一个或更多个壁在第一通道部段的端部处限定第一横截面,并且其中,第二通道部段在周向表面与反向支承件之间的距离处于最小值的位置处限定第二横截面。如上所述,第一通道部段的几何形状不同于第二通道部段的几何形状,使得穿过第一通道部段的材料在进入第二通道部段时改变形式。形式的变化对于使压力水平增加或保持为以下程度是必不可少的:使得压力将足够快地克服材料的内部阻力(剪切应力),以使材料充满第二横截面,从而包括旋转模具的压印。
根据一个示例,第二横截面中的周向表面与反向支承件之间的在高度方向上的最小距离小于第一横截面中的在高度方向上的最大距离。这具有下述优点:进入第二通道部段的材料将在第二通道部段中被压缩,使得压力增加或保持为使得材料将足够快地转变以充满第二通道部段从而包括旋转模具的压印的水平。
因此,压力增加或保持为使得材料将足够快地转变以充满第二通道部段从而包括旋转模具的压印的水平。该压力是通过周向表面中的图案的压印深度与泊松效应的组合和/或由于第一横截面与第二横截面之间的几何形状差异而导致的形状转变和泊松效应的组合来实现的。
局部压力减小可以通过使用与上述一个或多个凹部相结合的附加策略来实现。
由于第一通道部段和第二通道部段中的几何差异以及第一通道部段的下游与第一侧部部分和/或第二侧部部分相关的尾流效应,关于第一侧部部分和/或第二侧部部分实现了局部压力减小。
根据一个示例,第一通道部段包括沿宽度方向延伸的第三侧部部分,其中,第三侧部部分相对于第一侧部部分布置成使得关于第一侧部部分的待挤压的材料中的压力小于关于第三侧部部分的待挤压的材料中的压力,
并且/或者,
其中,第一通道部段包括沿宽度方向延伸的第四侧部部分,其中,第四侧部部分相对于第二侧部部分布置成使得关于第二侧部部分的待挤压的材料中的压力小于关于第四侧部部分的待挤压的材料中的压力。一个优点在于,第三侧部部分和第四侧部部分产生尾流效应,并且因此,第三侧部部分和第四侧部部分下游的局部压力减小进一步减小了旋转模具的第一侧部部分和第二侧部部分中的局部压力。
根据一个示例,第一通道部段包括与第三侧部部分和/或第四侧部部分连接的背风装置,该背风装置布置成减小第一通道部段在与宽度方向垂直的高度方向上的空间。
根据一个示例,第一通道部段包括与第三侧部部分和/或第四侧部部分连接的背风装置,该背风装置布置成减小第一通道部段在宽度方向上的空间。背风装置的组合也是可能的。
根据一个示例,背风装置是面向贯穿通道的隆起部。该隆起部可以在第一通道部段中从顶部至底部地布置,或者可以沿着第一通道部段的顶部与底部之间的距离布置为一部分或若干部分。背风装置有利地定位成与旋转模具的第一侧部部分和第二侧部部分连接。
背风装置的一个优点在于,第三侧部部分和第四侧部部分进一步减小了关于旋转模具的第一侧部部分和第二侧部部分中的凹部的局部压力。
根据可以与上述策略组合的另一防泄漏策略,第一侧部部分包括沿宽度方向和径向方向延伸的第一凸缘部分,该第一凸缘部分在径向方向上的延伸超过中间部分的至少一部分的径向延伸,并且其中,第二侧部部分包括沿宽度方向和径向方向延伸的第二凸缘部分,该第二凸缘部分在径向方向上的延伸超过中间部分的至少一部分的径向延伸。一个优点在于,凸缘部分在物理上阻碍了材料一直流至旋转模具的第一侧壁和第二侧壁并且因此流至第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁。在该示例实施方式中,一个或多个凹部有利地定位成与凸缘部分紧密连接并且局部地减小压力以进一步减少朝向第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁的材料流。
根据一个示例,第一凸缘部分包括第一外周向表面,该第一外周向表面在旋转方向上界定第一凸缘部分,并且其中,第二凸缘部分包括第二外周向表面,该第二外周向表面在旋转方向上界定第二凸缘部分。
根据一个示例,第一外周向表面和第二外周向表面遵循中间部分的轮廓、即具有相同的几何形状或形式,但是具有不同的径向延伸。一个优点是型材产品的总体形状一致。
根据一个示例,第一外周向表面和/或第二外周向表面以波浪形的方式布置,即第一凸缘部分和/或第二凸缘部分以齿轮状的形状布置。根据一个示例,第一外周向表面和/或第二外周向表面以平滑环形的形状布置,即第一凸缘部分和/或第二凸缘部分以圆形或卵形的形状布置。
根据一个示例,第一凸缘部分和第二凸缘部分绕旋转模具的轴线旋转对称。一个优点是当旋转模具以高的速度旋转时,振荡问题较少。
根据一个示例,第二通道部段相对于第一通道部段布置成:旋转模具的周向表面的径向最外部分与通道部分中的反向支承件之间的预定第二距离小于沿与径向方向一致的高度方向截取的第一通道部段的最远离部分之间的预定第一距离,
并且/或者其中:
第二通道部段相对于第一通道部段布置成:通道部分沿宽度方向的最内最窄部分之间的预定第四距离大于在第一通道部段的出口区域处沿宽度方向截取的第一通道中的侧壁之间的预定第三距离。
一个优点在于,由于第二通道部段较宽,较窄的第一通道部段产生了在第一通道部段的下游并且与旋转模具的第一侧部部分和第二侧部部分相关的压力减小的尾流效应。
根据一个示例,周向表面包括带纹理部分。整个周向表面可以是带纹理的,但是作为替代方案,仅一部分可以是带纹理的。
根据与上述具有凸缘部分的示例实施方式相关的一个示例,第一侧部部分包括在第一凸缘部分与带纹理部分之间延伸的无纹理部分,并且其中,第二侧部部分包括在第二凸缘部分与带纹理部分之间延伸的无纹理部分。
有利地,无纹理部分具有比到带纹理部分的压印深度的半径小的半径。
根据一个示例,周向表面是无纹理的或者具有微图案,该微图案仅在型材产品上留下人眼可见或不可见的极小的压印。
根据一个示例,通道部分包括与上述第一旋转模具相对地布置的第二旋转模具。第二旋转模具可以以其整体代替反向支承件、或者可以是静态反向支承件的一部分。第二旋转模具可以以与上述第一旋转模具类似的方式布置,以在型材产品的两个侧面上产生相同或不同的图案。第二旋转模具可以包括凹部和/或凸缘部分,所述凹部和/或凸缘部分可以布置成与第一旋转模具的凹部和/或凸缘部分配合。
根据一个示例,通道部分包括与第一旋转模具成角度地布置的第三旋转模具。该旋转模具完全或部分地代替了相对的第一通道部分侧壁或第二通道部分侧壁。第三旋转模具可以仅与第一旋转模具一起布置、或者与第一旋转模具和第二旋转模具两者一起布置。
根据一个示例,通道部分包括与第三旋转模具相对地布置的第四旋转模具。第四旋转模具可以仅与第一旋转模具一起布置、或者与第一旋转模具和第二旋转模具两者一起布置。
第三旋转模具和/或第四旋转模具可以以与上述第一旋转模具类似的方式布置,以在型材产品的两个侧面上产生相同或不同的图案。第二旋转模具可以包括凹部和/或凸缘部分,所述凹部和/或凸缘部分可以布置成与第一旋转模具的凹部和/或凸缘部分配合。
根据一个示例,两个或更多个旋转模具是同步的。这具有以相同的速度给送材料的优点。然而,还可以使用非同步的旋转模具以产生摩擦和/或特殊图案、并且/或者以补偿材料差异。
在所有上述示例中,可以使用带纹理和无纹理的旋转模具的组合。
本发明还涉及一种用于通过使用根据前述权利要求中的任一项所述的设备来制造型材产品的方法,其中,该方法包括:
-将材料给送至第一通道部段并且使材料在第一通道部段中成形;
-将材料进一步给送至第二通道部段并且使材料在第二通道部段中成形。
被供给到设备中以形成型材产品的材料可以呈一种均匀的材料或者两种或更多种材料的混合物的形式。该材料可以以不同的比例混合并且可以混合成均匀的混合物或在材料内具有梯度的混合物。一种材料可以是固体,并且另一材料可以是可模制的,例如石块和橡胶。该材料还可以是包括两层或更多层相同或不同材料的层状材料。该材料可以包括贯穿整个挤压或拉挤过程的一串或更多串固体材料,例如丝线或另一增强材料。
当受到施加在第一通道部段和/或第二通道部段中的压力时,材料的至少一部分应当是可塑性变形的。这种材料通常表示为粘弹性和/或粘塑性材料。
此外,在此,挤压涉及一种下述工艺,在该工艺中,材料通过压力被给送到第一通道部段中以在第一通道部段和第二通道部段中成形。拉挤涉及待成形的材料被供给至设备并被拉动穿过第一通道部段和第二通道部段。应当注意的是,该设备可以布置成仅用于挤压或仅用于拉挤或两者的组合。
该设备可以布置成与连接至第一通道部段的一个或更多个入口通道共挤压。因此,一种或更多种材料可以经由一个通道被给送至第一通道部段,但是两种或更多种材料可以经由一个入口通道或多个通道入口被给送至第一通道部段。多个入口通道的数目可以与材料的数目相同,或者如果两种或更多种材料经由一个入口通道被供给,则多个入口通道的数目可以少于材料的数目。
应当注意的是,本发明可以在权利要求的范围内变化,并且上面和下面描述的示例不应被视为对本发明的限制。
例如,第一通道部段可以由静态壁周向地界定、或者可以布置有一个或更多个动态壁,只要材料可以用根据本发明的设备挤压或拉挤。静态壁具有便宜且坚固的优点。
根据一个示例,第一通道部分可以相对于第二通道居中布置。这具有进入第二通道的材料流均匀分布的优点。第一侧部部分和第二侧部部分可以相对于第一通道部段居中布置,其优点是在旋转模具上具有均匀分布的压力减小。
例如,该设备可以包括并排布置的若干旋转设备,即旋转设备可以包括具有共同的旋转轴线的两个或更多个旋转设备。不同的旋转设备可以布置在单独的第二通道中、或者可以布置在共同的单独通道中。不同的旋转设备可以具有相同或不同的纹理以在型材产品上产生相同或不同的图案。成型产品因此可以包括沿着制造方向延伸并由不同的旋转设备产生的一股或更多股内部型材。不同的股可以在预定分离线处分离成单独的产品,所述预定分离线可以与不同的旋转设备的分离一致。然而,一个单独的旋转模具可以包括将类似或不同的图案分离的图案/纹理,使得成型产品包括沿着制造方向延伸的一股或更多股内部型材。同样地,在此,在成型产品中,股线可以是可分离的。
根据一个示例,一个侧部部分、即第一侧部部分或第二侧部部分包括凸缘但是没有凹部,并且另一侧部部分、即第一侧部部分或第二侧部部分包括凹部但是没有凸缘。
第一侧壁和第二侧壁相对于第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁定位成使得第一侧壁和第二侧壁可旋转地连接至第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁,其具有由于下述泄露策略、和/或使用一个或更多个凹部、和/或使用一个或更多个凸缘部分而导致的较大公差的有利可能性:在该泄漏策略中,第一通道部段的宽度至少沿着第一通道部段的长度的一部分并且至少沿着第一通道部段的高度的一部分小于旋转模具的两个相对的侧壁之间的距离。因此,第一通道部段的至少宽度应当小于第二通道部段中的相对的第一通道部分侧壁与第二通道部分侧壁之间的距离。第一通道部段与第二通道部段之间的宽度差取决于第一侧部部分和第二侧部部分的特征以及旋转模具与相应的相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁之间的公差。第一通道部段的宽度应当小于下述距离,该距离是相对的第一通道部分侧壁与第二通道部分侧壁之间的距离减去公差之和、即减去旋转模具侧壁与第二通道部段中的相应的相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁之间的间隙之和。参见下面的进一步说明,如果第一侧部部分和第二侧部部分包括凸缘部分,则第一通道部段的宽度至少沿着第一通道部段的长度的一部分并且至少沿着第一通道部段的高度的一部分小于两个凸缘部分之间的距离。
此处的一个优点在于,由于第一通道部段和第二通道部段中的几何差异,关于第一外边缘部分和第二外边缘部分实现了局部压力减小。
此外,型材产品是指具有三维形式即长度、宽度和高度的产品。型材产品可以具有沿宽度和高度平面截取的横截面,该横截面在整个长度上是类似的或者可以根据长度上的位置而不同。横截面可以具有任何合适的二维形状,例如圆形、卵形、椭圆形、即两个边、波浪形、三个或更多个边或其组合。一个或更多个侧面可以被图案化、即被纹理化为具有一个或更多个图案。图案/纹理通过旋转模具产生。
旋转模具可以安装在轴线上,或者可以布置成具有结合在旋转模具本体中的轴线。
附图说明
下面将结合多个附图来描述本发明,在附图中:
图1示意性地示出了根据本发明的设备的横截面侧视图;
图2示意性地示出了图1中的设备的立体后视图和出口;
图3示意性地示出了根据本发明的设备的立体后视图和出口;
图4示意性地示出了图3中的设备的一部分的放大图;
图5示意性地示出了旋转模具的一个示例的前视图;
图6示意性地示出了图5中的旋转模具的立体图;
图7示意性地示出了旋转模具的一个示例的前视图;
图8示意性地示出了图7中的旋转模具的立体图;
图8a示意性地示出了旋转模具的一个示例的前视图;
图8b示意性地示出了图8a中的旋转模具的立体图;
图8c示意性地示出了旋转模具的一个示例的前视图;
图8d示意性地示出了图8c中的旋转模具的立体图;
图9示意性地示出了根据本发明的设备的沿着图1中的截面A-A从下方观察的视图;
图10示意性地示出了图9中的设备的一部分的放大图;
图11示意性地示出了根据本发明的一个示例的设备的沿着图1中的截面A-A从下方观察的视图;
图12示意性地示出了图11中的设备的一部分的放大图;
图13示意性地示出了根据本发明的一个示例的设备的沿着图1中的截面A-A从下方观察的视图;
图14示意性地示出了包括三个旋转模具的旋转模具组件的前视图;
图15示意性地示出了根据图14的组件的立体图;
图16示意性地示出了包括四个旋转模具的旋转模具组件的前视图;并且其中,
图17示意性地示出了根据图16的组件的立体图;
图18示意性地示出了用于通过使用根据已经结合图1至图17描述的设备来制造型材产品的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合多个附图来描述本发明。在所有附图中,相同的特征将用相同的附图标记表示。
此处,具有入口的前视图和具有出口的后视图作为读者关于制造方向的取向来使用,其中,待加工的材料插入到入口中,并且型材产品在设备中成形,并且然后经由出口离开设备。
在一些附图中,制造方向用沿制造方向指向的箭头表示为PD。
图1示意性地示出了根据本发明的设备的横截面侧视图,并且图2示意性地示出了图1中的设备的立体图。图1和图2示出了用于挤压或拉挤材料以沿制造方向Y形成型材产品2的挤压或拉挤设备1,所述设备包括:
-旋转模具3,该旋转模具3沿径向R方向和宽度方向X延伸,该旋转模具3具有两个相反的第一侧壁5和第二侧壁6以及在第一侧壁5与第二侧壁6之间沿宽度方向X延伸的外周向表面4,其中,旋转模具3包括:第一侧部部分23,该第一侧部部分23与第一侧壁5连接;和第二侧部部分25部分,该第二侧部部分25与第二侧壁6连接;以及中间部分22,该中间部分22在第一侧部部分23与第二侧部部分25之间延伸;
以及
-型材限定区7,该型材限定区7具有:纵向方向Y,该纵向方向Y与制造方向Y一致;高度方向Z;以及宽度方向X,该宽度方向X垂直于高度方向Z,该型材限定区7包括贯穿通道8,该贯穿通道8包括第一通道部段9和随后的参照制造方向位于第一通道部段9下游的第二通道部段10,其中,旋转模具3能够绕延伸横过制造方向Y的轴线旋转并且布置成允许外周向表面4在旋转模具3旋转时在材料被给送穿过型材限定区7的时候将压力施加到材料的表面上,
-第一通道部段9由一个或更多个壁11周向地界定,
并且其中,
-第二通道部段10由下述部分周向地界定:
-旋转模具3的周向表面4;以及
-通道部分13,该通道部分13包括:
-与旋转模具3相对的反向支承件14;以及
-位于旋转模具3与反向支承件14之间的相对的第一通道部分侧壁15和第二通道部分侧壁16。
图1示出了第一侧部部分23和/或第二侧部部分25包括至少沿宽度方向X和径向方向R延伸的一个或更多个凹部29,凹部29具有比中间部分22的至少一部分的径向延伸小的径向延伸。图1至图18示出了第一侧部部分23和第二侧部部分25两者均包括环形凹部。根据未示出的一个示例,第一侧部部分23或第二侧部部分25中的仅一者包括凹部。在图1至图18中,凹部是环形凹部,即绕旋转轴线周向地延伸。根据未示出的一个示例,第一侧部部分和/或第二侧部部分包括不是环形的、但是布置为一个或许多单个凹部的一个或更多个凹部。每个单个凹部具有沿宽度方向、旋转方向即垂直于宽度方向的周向方向、以及径向方向的延伸。单个凹部可以具有类似或不同的形状并且是有利的。单个凹部可以以绕旋转轴线周向地延伸的不同的图案布置。单个凹部可以布置在绕旋转轴线周向地延伸的一个单行凹部中,或者可以布置为在宽度方向上彼此相邻布置的两行或更多行凹部。两行或更多行凹部可以布置成使得一个或更多个凹部在宽度方向上彼此相邻布置或者在周向方向上彼此偏移。不同行的单个凹部可以具有相同或不同数目的凹部。
凹部29的深度取决于材料、旋转模具的设计、第一通道部段和第二通道部段的几何形状,并且可以在一毫米至几厘米的一个或更多个部分的任意值之间变化,只要局部压力减小成足以由于材料中的流动速度降低而确保防止泄漏。
图3示意性地示出了根据本发明的设备的前视图,并且图4示意性地示出了图3中的设备的一部分的放大图。
图5示意性地示出了旋转模具的一个示例的前视图,并且图6示意性地示出了图5中的旋转模具的立体图。在图5和图6中,旋转模具的中间部分22的直径大于第一侧部部分23和第二侧部部分25中的凹部29的直径。在图5中,凹部29具有与旋转模具3的其他部分相比较小的径向延伸、和从中间部分22至凹部29的平滑过渡、以及从中间部分22贯穿凹部29至相应的第一侧壁5和第二侧壁6的连续平滑弯曲。图8a和图8b示出了凹部29以阶梯作用的形式布置的示例。图8c和图8d示出了凹部29以凹入部、即环形凹状凹部的形式布置。只要与中间部分的至少一部分相比实现了期望的局部压力减小,任何组合都是可能的。
图7示意性地示出了旋转模具的另一示例的前视图,并且图8示意性地示出了图7中的旋转模具的立体图。在图7和图8中,旋转模具的中间部分22的一部分的直径小于第一侧部部分23和第二侧部部分25中的环形凹部29的直径,但是中间部分22的其他部分的直径大于第一侧部部分23和第二侧部部分25中的环形凹部29的直径。
在图1至图8中,示出了第一侧部部分23和第二侧部部分25两者都包括环形凹部29,但是根据不同的示例(未示出),第一侧部部分23和第二侧部部分25中的仅一者可以包括环形凹部29。
图1至图8示出了中间部分22的至少一部段/部分的直径、即沿径向方向的延伸大于环形凹部29的直径、即沿径向方向的延伸。这种直径差的一个优点在于,由于第一侧部部分23和第二侧部部分25中的环形凹部29中的压力减小,沿朝向第一侧壁5和第二侧壁6的方向流动的材料将失去动量和速度。
在图1至图8中,凹部29遵循中间部分22的轮廓,这具有在该区域中压力均匀减小的优点。然而,在(未示出的)另一示例中,可以具有带有与中间部分不同的变化的直径的环形凹部、或者可以具有在中间部分具有非旋转对称部分时旋转对称的环形凹部。
图1至图8示出了凹部29绕旋转模具3的轴线旋转对称,但是如上所述,其他设计是可能的。
图8a示意性地示出了旋转模具的一个示例的前视图,并且图8b示意性地示出了图8a中的旋转模具的立体图。图8a和图8b示出了凹部29布置为如上所述的凹入部。在图8a和图8b中,凹入部呈90°阶梯的形式,但是该阶梯可以布置为如图5至图8中所描绘的倾斜部分但是可以具有如图8c和图8d中所描绘的弧形形状。分别与第一侧壁5和第二侧壁6相比,倾斜部分的角度可以在1度与90度之间,其中,分别朝向第一侧壁5和第二侧壁6径向减小。
图8c示意性地示出了旋转模具的一个示例的前视图,并且图8d示意性地示出了图8c中的旋转模具的立体图。在图8c和图8d中,凹部或凹入部29是相对于邻近的中间部分22产生局部压力减小的环形凹状表面。
图1示出了壁11是静态的并且在第一通道部段9的端部处限定第一横截面12,并且其中,第二通道部段10在周向表面4与反向支承件14之间的距离D2处于最小值的位置处限定第二横截面17,并且其中,第一通道部段9的几何形状不同于第二通道部段10的几何形状,使得穿过第一通道部段9的材料在进入第二通道部段10时改变形式。
第二横截面17中的周向表面4与反向支承件14之间的在高度方向Z上的最小距离D2小于第一横截面12中的在高度方向上的最大距离D1。这具有下述优点:根据旋转模具3的形状和形式以及与旋转模具3相对的反向支承件14的形状和形式迫使材料改变形式并开始沿各种方向流动。
压力增加或保持为使得材料将足够快地转变以充满第二通道部段从而包括旋转模具的压印的水平。
如结合图1至图5的描述所述,由于第一通道部段9和第二通道部段10中的几何差异,并且特别是由于凹部,关于第一侧部部分23和/或第二侧部部分25实现了局部压力减小。
图9至图13示出了用于局部压力减小的与结合图1至图8所描述的凹部相结合的其他策略。
图9示意性地示出了根据本发明的设备的没有凸缘部分但是具有凹部的沿着图1中的截面A-A从下方观察的视图,并且图10示意性地示出了图9中的设备的一部分的放大图。图11示意性地示出了根据本发明的一个示例的设备的没有凸缘部分但是具有凹部的沿着图1中的截面A-A从下方观察的视图,并且图12示意性地示出了图11中的设备的一部分的放大图。
在图9至图13中,第一通道部段9包括沿宽度方向X延伸的第三侧部部分24,其中,第三侧部部分24相对于第一侧部部分23布置成使得关于第一侧部部分23的待挤压的材料中的压力小于关于第三侧部部分24的待挤压的材料中压力,
并且/或者
其中,第一通道部段9包括沿宽度方向X延伸的第四侧部部分26,其中,第四侧部部分26相对于第二侧部部分25布置成使得关于第二侧部部分25的待挤压的材料中的压力小于关于第四侧部部分26的待挤压的材料中的压力。
图9至图13示出了第一通道部段9包括与第三侧部部分24和/或第四侧部部分26连接的背风装置27,该背风装置27布置成减小第一通道部段9的在与宽度方向X垂直的高度方向Z上的空间,并且其中,第一通道部段9包括与第三侧部部分24和/或第四侧部部分26连接的背风装置28,该背风装置28布置成减少第一通道部段9的在宽度方向X上的空间。
如图9至图13中所示,背风装置27、28包括面向贯穿通道8的隆起部。
图13示意性地示出了根据本发明的一个示例的设备的沿着图1中的截面A-A从下方观察的视图。在图13中,第一侧部部分23包括沿径向方向R延伸的第一凸缘部分18,该第一凸缘部分18的延伸超过中间部分22的至少一部分的径向延伸,并且其中,第二侧部部分25包括沿径向方向延伸的第二凸缘部分19,该第二凸缘部分19的延伸超过中间部分22的至少一部分的径向延伸。
第一凸缘部分18和第二凸缘部分19布置成防止旋转模具3的外侧的材料沿朝向相反的第一通道部分侧壁15和第二通道部分侧壁16的方向运动。
第一凸缘部分18包括第一外周向表面18,该第一外周向表面18在旋转方向R上界定第一凸缘部分18,并且其中,第二凸缘部分19包括第二外周向表面21,该第二外周向表面21在旋转方向上界定第二凸缘部分19,其中,第一外周向表面20和第二外周向表面21分别相比于第一侧壁5和第二侧壁6以1度与90度之间的角度布置、分别朝向第一侧壁5和第二侧壁6径向增大。
在图13中,第一外周向表面20和第二外周向表面21遵循中间部分22的轮廓,并且第一凸缘部分18和第二凸缘部分19绕旋转模具3的轴线旋转对称。根据要制造的型材产品的设计和类型,凸缘部分18、19可以具有不同的形状并且可以布置成不对称的,只要凸缘部分18、19有效地阻碍材料的运动。
图13示出了旋转模具包括根据图1至图12的环形凹部,所述环形凹部布置成与第一凸缘部分18和第二凸缘部分19连接。这具有由于压力减小而进一步阻碍材料运动的优点,该优点已经结合图1至图8讨论过。
参照图1至图13,第二通道部段10有利地相对于第一通道部段9布置成:图1中所示的在旋转模具3的周向表面4的径向最外部分与通道部分13中的反向支承件14之间的预定第二距离D2小于图1中所示的沿与径向方向一致的高度方向Z截取的第一通道部段9的最远离部分之间的预定第一距离D1,
并且/或者其中,
第二通道部段10相对于第一通道部段9布置成:图9、图11和图13中所示的在通道部分13的沿宽度方向X的最内最窄部分之间的预定第四距离D4大于图9、图11和图13中所示的在第一通道的出口区域处沿宽度方向X截取的第一通道部段中的侧壁之间的预定第三距离D3。高度和宽度两者的这种变化迫使材料重新成形,并且较窄的第一通道部段在进入通道部段时产生局部减小的压力,这是因为第一侧部部分和第二侧部部分处于尾流中、即处于第一通道中的侧壁的后方。
此外,参照图1至图13,第一侧壁5和第二侧壁6相对于第一通道部分侧壁15和第二通道部分侧壁16定位成使得第一侧壁5和第二侧壁6以公差可旋转地连接至第一通道部分侧壁15和第二通道部分侧壁16,其中,该公差根据产品材料以及第一通道部段9与第二通道部段10之间的几何关系而布置。
周向表面4可以包括带纹理部分30,该带纹理部分30可以覆盖除环形凹部部分之外的所有旋转模具,或者第一侧部部分4包括在第一凸缘部分18与带纹理部分30之间延伸的无纹理部分31,并且其中,第二侧部部分25包括位于第二凸缘部分19与带纹理部分30之间的无纹理部分32。
无纹理部分31、32有利地具有比到带纹理部分30的压印深度的半径、特别是环形凹部19部分中的半径小的半径。
然而,根据一个示例(未示出),周向表面4可以是无纹理的但是具有平滑表面或微图案化表面。无纹理的旋转模具可以具有筒形或波浪形的形状。
在图9、图11和图13中,第一通道部段9的宽度D3至少沿着第一通道部段9的长度的一部分并且至少沿着第一通道部段9的高度的一部分小于旋转模具3的两个相反的侧壁5、6之间的距离D4。因此,第一通道部段9的宽度应当至少小于第二通道部段10中的相对的第一通道部分侧壁15与第二通道部分侧壁16之间的距离。第一通道部段9与第二通道部段10之间的宽度差取决于第一侧部部分23和第二侧部部分25的特征以及旋转模具3与相应的相对的第一通道部分侧壁15和第二通道部分侧壁16之间的公差。第一通道部段9的宽度D3应当小于距离D4,该距离D4是相对的第一通道部分侧壁15与第二通道部分侧壁16之间的距离减去公差之和、即减去旋转模具侧壁5、6与第二通道部段10中的相应的相对的第一通道部分侧壁15和第二通道部分侧壁16之间的间隙之和。参见下面的进一步说明,如果第一侧部部分和第二侧部部分包括凸缘部分18、19,则第一通道部段9的宽度D3至少沿着第一通道部段9的长度的一部分并且至少沿第一通道部段9的高度的一部分小于两个凸缘部分18、19之间的距离D4。
一个优点在于,由于第一通道部段9和第二通道部段10中的几何差异,关于第一外边缘部分5和第二外边缘部分6实现了局部压力减小。局部压力减小减少了材料的流动速度,并且这消除了第一侧壁5与第一通道部分侧壁15之间、以及第二侧壁6与第二通道部分侧壁16之间的泄漏问题。这将在下面进一步说明并且还结合附加的泄漏减少或消除策略说明。图1示出了附加的泄漏预防策略的一个示例,并且图5示出了泄漏保护策略的另一示例。不同的示例可以组合,这在上面和下面进一步说明。
图14示意性地示出了包括三个旋转模具3、33、34的旋转模具3的组件的前视图,并且图15示意性地示出了根据图14的组件的立体图。参照图1至图13,通道部分13包括第二旋转模具33,该第二旋转模具33与第一旋转模具3相对地布置、代替图1至图13中的反向支承件14。第二旋转模具33可以以其整体代替反向支承件14或者可以是静态反向支承件14(未示出)的一部分。第二旋转模具33可以以与上述第一旋转模具3类似的方式布置,以在型材产品的两个侧面上产生相同或不同的图案。第二旋转模具33可以包括凹部和/或凸缘部分,所述凹部和/或凸缘部分可以布置成与第一旋转模具3的凹部29和/或凸缘部分18、19配合。
根据图14和图15中示出的一个示例,通道部分13(图1至图13中示出的)包括与第一旋转模具成角度地布置的第三旋转模具34。该旋转模具完全或部分地代替了相对的第一通道部分侧壁15或第二通道部分侧壁16。第三旋转模具34可以仅与第一旋转模具一起布置、或者与第一旋转模具和第二旋转模具两者一起布置。因此,具有第一旋转模具3和相对的第二旋转模具33的上述布置可以在没有第三旋转模具34的情况下组装。
图16示意性地示出了包括四个旋转模具的旋转模具组件的前视图,并且其中,并且图17示意性地示出了根据图16的组件的立体图。图16和图17示出了通道部分13(图1至图13中示出的)包括与第三旋转模具34相对地布置的第四旋转模具35。第四旋转模具34可以作为替代方案仅与第一旋转模具3一起布置、或者与第一旋转模具3和第二旋转模具33两者一起布置。
第三旋转模具34和/或第四旋转模具35可以以与上述第一旋转模具3类似的方式布置,以在型材产品的两个侧面上产生相同或不同的图案。第三旋转模具34和/或第四旋转模具35可以包括凹部和/或凸缘部分,所述凹部和/或凸缘部分可以布置成与第一旋转模具3的凹部29和/或凸缘部分18、19配合。
根据一个示例,两个或更多个旋转模具是同步的。这具有以相同的速度给送材料的优点。然而,还可以使用非同步的旋转模具以便产生摩擦和/或特殊图案、并且/或者以补偿材料差异。
该设备可以布置成具有带纹理和无纹理的旋转模具3、33、34、35的组合。
图18示意性地示出了用于通过使用根据已经结合图1至图17描述的设备来制造型材产品的方法的流程图,其中,该方法包括:
方框101中示出的步骤
-将材料给送至第一通道部段并且使该材料在第一通道部段中成形;
以及方框102中示出的步骤
-将材料进一步给送至第二通道部段并且使该材料在第二通道部段中成形。
示出第一凸缘部分18和第二凸缘部分19的附图示出了第一外周向表面20和/或第二外周向表面21以平滑的环形形状布置、即第一凸缘部分和/或第二凸缘部分以圆形或卵形的形状布置,但是根据另一示例,第一外周向表面和/或第二外周向表面以波浪形的方式布置、即第一凸缘部分和/或第二凸缘部分以齿轮状的形状布置。

Claims (30)

1.一种用于沿制造方向(Y)形成型材产品(2)的挤压和/或拉挤设备(1),所述设备包括:
-旋转模具(3),所述旋转模具(3)沿径向(R)方向和宽度方向(X)延伸,所述旋转模具(3)具有两个相反的第一侧壁(5)和第二侧壁(6)以及在所述第一侧壁(5)与所述第二侧壁(6)之间沿所述宽度方向(X)延伸的外周向表面(4),其中,所述旋转模具(3)包括:第一侧部部分(23),所述第一侧部部分(23)与所述第一侧壁(5)连接;和第二侧部部分(25),所述第二侧部部分(25)与所述第二侧壁(6)连接;以及中间部分(22),所述中间部分(22)在所述第一侧部部分(23)与所述第二侧部部分(25)之间延伸;
以及
-型材限定区(7),所述型材限定区(7)具有:纵向方向(Y),所述纵向方向(Y)与所述制造方向(Y)一致;高度方向(Z);以及所述宽度方向(X),所述宽度方向(X)垂直于所述高度方向(Z),所述型材限定区(7)包括贯穿通道(8),所述贯穿通道(8)包括第一通道部段(9)和随后的参照所述制造方向(Y)位于所述第一通道部段(9)下游的第二通道部段(10),
其中,所述旋转模具(3)能够绕延伸横过所述制造方向(Y)的轴线旋转并且布置成允许所述外周向表面(4)在所述旋转模具(3)旋转时在材料被给送穿过所述型材限定区(7)的时候将压力施加到所述材料的表面上,
其中,
-所述第一通道部段(9)由一个或更多个壁(11)周向地界定,
并且其中,
-所述第二通道部段(10)由下述部分周向地界定:
-所述旋转模具(3)的所述周向表面(4);以及
-通道部分(13),所述通道部分(13)包括:
-与所述旋转模具(3)相对的反向支承件(14);以及
-位于所述旋转模具(3)与所述反向支承件(14)之间的相对的第一通道部分侧壁(15)和第二通道部分侧壁(16),
其特征在于,
所述第一侧部部分(23)和/或所述第二侧部部分(25)包括至少沿所述宽度方向(X)和所述径向方向(R)延伸的一个或更多个凹部(29),所述凹部(29)具有比所述中间部分(22)的至少一部分的径向延伸小的径向延伸。
2.根据权利要求1所述的设备(1),其中,一个或多个所述凹部(29)遵循所述中间部分(22)的轮廓。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的设备(1),其中,一个或多个所述凹部(29)绕所述旋转模具(3)的轴线旋转对称地布置。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备(1),其中,所述凹部(29)是所述旋转模具(3)中的凹入部、或者是所述旋转模具(3)的与所述旋转模具的其他部分相比具有较小的径向延伸的部分。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的设备(1),其中,所述一个或更多个壁(11)在所述第一通道部段(9)的端部处限定第一横截面(12),并且其中,所述第二通道部段(10)在所述周向表面(4)与所述反向支承件(14)之间的距离处于最小值的位置处限定第二横截面(17),并且其中,所述第一通道部段(9)的几何形状不同于所述第二通道部段(10),使得穿过所述第一通道部段(9)的所述材料在进入所述第二通道部段(10)时改变形式。
6.根据权利要求5所述的设备(1),其中,所述第二横截面(17)中的所述周向表面(4)与所述反向支承件(14)之间的在所述高度方向(Z)上的最小距离小于所述第一横截面(12)中的在所述高度方向上的最大距离。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的设备(1),其中,所述第一通道部段(9)和所述第二通道部段(10)中的几何差异布置成使所述第二通道部段(10)中的压力增加或保持为使得所述材料将足够快地转变以充满所述第二通道部段从而包括所述旋转模具的压印的水平。
8.根据权利要求4至7中的任一项所述的设备,其中,由于所述第一通道部段(9)和所述第二通道部段(10)中的几何差异,关于所述第一侧部部分(23)和/或所述第二侧部部分(25)实现了局部压力减小。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述第一通道部段(9)包括沿所述宽度方向(X)延伸的第三侧部部分(24),其中,所述第三侧部部分(24)相对于所述第一侧部部分(23)布置成使得关于所述第一侧部部分(23)的待挤压的材料中的压力小于关于所述第三侧部部分(24)的待挤压的材料中的压力,
并且/或者
其中,所述第一通道部段(9)包括沿所述宽度方向(X)延伸的第四侧部部分(26),其中,所述第四侧部部分(26)相对于所述第二侧部部分(25)布置成使得关于所述第二侧部部分(25)的待挤压的材料中的压力小于关于所述第四侧部部分(26)的待挤压的材料中的压力。
10.根据权利要求9所述的设备(1),其中,所述第一通道部段(9)包括与所述第三侧部部分(24)和/或所述第四侧部部分(26)连接的、布置成减小所述第一通道部段(9)在与所述宽度方向(X)垂直的所述高度方向(Z)上的空间的背风装置(27)。
11.根据权利要求9或10所述的设备(1),其中,所述第一通道部段(9)包括与所述第三侧部部分(24)和/或所述第四侧部部分(26)连接的、布置成减小所述第一通道部段(9)在所述宽度方向(X)上的空间的背风装置(28)。
12.根据权利要求10或11所述的设备(1),其中,所述背风装置(27、28)是面向所述贯穿通道(8)的隆起部。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述第一侧部部分(23)包括沿所述径向方向(R)延伸的第一凸缘部分(18),所述第一凸缘部分(18)的延伸超过所述中间部分(22)的至少一部分的径向延伸,并且其中,所述第二侧部部分(25)包括沿所述径向方向延伸的第二凸缘部分(19),所述第二凸缘部分(19)的延伸超过所述中间部分(22)的至少一部分的径向延伸。
14.根据权利要求13所述的设备(1),其中,所述第一凸缘部分(18)包括第一外周向表面(20),所述第一外周向表面(20)在旋转方向(R)上界定所述第一凸缘部分(18),并且其中,所述第二凸缘部分(19)包括第二外周向表面(21),所述第二外周向表面(21)在所述旋转方向上界定所述第二凸缘部分(19)。
15.根据权利要求13或14所述的设备(1),其中,所述第一外周向表面(20)和所述第二外周向表面(21)遵循所述中间部分(22)的轮廓。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的设备(1),其中,所述第一凸缘部分(18)和所述第二凸缘部分(19)绕所述旋转模具(3)的轴线旋转对称。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述第二通道部段(10)相对于所述第一通道部段(9)布置成:所述旋转模具(3)的所述周向表面(4)的径向最外部分与所述通道部分(13)中的所述反向支承件(14)之间的预定第二距离(D2)小于沿与所述径向方向(R)一致的高度方向(Z)截取的所述第一通道部段(9)的最远离部分之间的预定第一距离(D1),
并且/或者其中:
所述第二通道部段(10)相对于所述第一通道部段(9)布置成:所述通道部分(13)的沿所述宽度方向(X)的最内最窄部分之间的预定第四距离(D4)大于在所述第一通道部段(9)的出口区域处沿所述宽度方向(X)截取的所述第一通道中的侧壁之间的预定第三距离(D3)。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其中,所述第一侧壁(5)和所述第二侧壁(6)相对于所述第一通道部分侧壁(15)和所述第二通道部分侧壁(16)定位成使得所述第一侧壁(5)和所述第二侧壁(6)以公差可旋转地连接至所述第一通道部分侧壁(15)和所述第二通道部分侧壁(16),其中所述公差根据产品材料以及所述第一通道部段(9)与所述第二通道部段(10)之间的几何关系而布置。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述周向表面(4)包括带纹理部分(30)。
20.根据权利要求13至16中的任一项和权利要求19所述的设备(1),其中,所述第一侧部部分(23)包括在所述第一凸缘部分(18)与所述带纹理部分(30)之间延伸的无纹理部分(31),并且其中,所述第二侧部部分(25)包括位于所述第二凸缘部分(19)与所述带纹理部分(30)之间的无纹理部分(32)。
21.根据权利要求20所述的设备(1),其中,所述无纹理部分(31、32)具有比到所述带纹理部分30的压印深度的半径小的半径。
22.根据权利要求1至18中的任一项所述的设备(1),其中,所述周向表面(4)是无纹理的。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述通道部分(13)包括第二旋转模具(33),所述第二旋转模具(33)与所述第一旋转模具(3)相对地布置、部分或完全地代替所述反向支承件(14)。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述通道部分(13)包括与所述第一旋转模具(3)成角度地布置的第三旋转模具(34)。
25.根据权利要求24所述的设备(1),其中,所述通道部分(13)包括与所述第三旋转模具(34)相对地布置的第四旋转模具(35)。
26.根据权利要求23至25中的任一项所述的设备,其中,两个或更多个旋转模具(3、33、34、35)是同步的。
27.根据前述权利要求23至26中的任一项所述的设备,包括带纹理和无纹理的旋转模具(3、33、34、35)的组合。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述第一通道部段(9)由静态的壁(11)周向地界定。
29.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述凹部(29)是沿所述宽度方向(X)和所述径向方向(R)延伸的环形的凹部(29),所述凹部(29)具有比所述中间部分(22)的至少一部分的径向延伸小的径向延伸。
30.一种用于通过使用根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1)来制造型材产品(2)的方法,其中,所述方法包括:
-将材料给送至所述第一通道部段(9)并且使所述材料在所述第一通道部段(9)中成形;
-将所述材料进一步给送至所述第二通道部段(10)并且使所述材料在所述第二通道部段(10)中成形。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE2051216A1 (en) * 2020-10-20 2021-12-21 Reliefed Ab An extrusion and/or pultrusion device and method for forming plastically deformable and/or viscoplastic material
SE543969C2 (en) * 2020-10-20 2021-10-12 Reliefed Ab An extrusion and/or pultrusion device and method for forming material with elastic properties
SE2051218A1 (en) * 2020-10-20 2021-11-02 Reliefed Ab An extrusion and/or pultrusion device and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3394431A (en) * 1964-09-15 1968-07-30 George S. Nalle Jr. Apparatus for extruding plastic mesh, lace or net fabrics
US6474966B1 (en) * 1998-05-19 2002-11-05 Berstorff Gmbh Slot die for producing webs of a foamed plastic material
CN1735498A (zh) * 2003-01-14 2006-02-15 株式会社普利司通 带沟槽胶片的制造方法及装置
US20060099289A1 (en) * 2002-06-17 2006-05-11 Mikio Fukumura Foam forming die and method of manufacturing foam-formed article using the die

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US828878A (en) * 1905-12-13 1906-08-21 Corinne Maude Cleveland Mop.
US2207420A (en) * 1939-09-20 1940-07-09 Carl M Thomas Window covering
BE548552A (zh) * 1955-06-14 1900-01-01
DE1909574A1 (de) * 1968-03-18 1970-09-17 Rias Walsdorf Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von mehreren Stuecken Stabmaterial in einem kombinierten Strangpress-Walzvorgang
FR2130986A5 (en) * 1971-03-29 1972-11-10 Lego Claude Extrusion die - for drawing profiles of continuously variable cross section
US3795386A (en) * 1971-08-16 1974-03-05 Monsanto Co Shaft seal for low and high pressures
US3782872A (en) * 1972-03-15 1974-01-01 G Nalle Apparatus for extruding woven plastic mesh
US4074557A (en) * 1975-10-30 1978-02-21 Nippon Steel Corporation Metal extrusion process with high reduction
JPS5257070A (en) * 1975-11-06 1977-05-11 Nippon Steel Corp Method to lubricate upon metal extrusion
JPH01241336A (ja) * 1988-03-18 1989-09-26 Suwan Shoji Kk アルミニウム型材の断続模様等の表出方法
SE9503474L (sv) * 1995-10-06 1996-12-23 Mark Lars Jansson Förfarande för kontinuerlig framställning av profiler och anordning för genomförande av förfarandet
JP4586248B2 (ja) 1999-12-08 2010-11-24 日本精工株式会社 直動案内レールの加工方法
SE0000526L (sv) 2000-02-18 2001-04-30 Markram Dev Ab Anordning och förfarande för pressning av ett plastiskt deformerbart ämne
US7211206B2 (en) * 2004-01-23 2007-05-01 Century-Board Usa Llc Continuous forming system utilizing up to six endless belts
DE102005020296B4 (de) * 2005-04-30 2010-06-02 Battenfeld Extrusionstechnik Gmbh Vorrichtung für die Profilextrusion
FR2968592B1 (fr) * 2010-12-13 2013-01-11 Michelin Soc Tech Procede de fabrication d'une ebauche de pneumatique au moyen d'une nappe comprenant deux gommes
SE539862C2 (sv) * 2015-07-04 2017-12-27 Arsizio Ab Anordning samt förfarande för extrusion med motstående roterande organ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3394431A (en) * 1964-09-15 1968-07-30 George S. Nalle Jr. Apparatus for extruding plastic mesh, lace or net fabrics
US6474966B1 (en) * 1998-05-19 2002-11-05 Berstorff Gmbh Slot die for producing webs of a foamed plastic material
US20060099289A1 (en) * 2002-06-17 2006-05-11 Mikio Fukumura Foam forming die and method of manufacturing foam-formed article using the die
CN1735498A (zh) * 2003-01-14 2006-02-15 株式会社普利司通 带沟槽胶片的制造方法及装置

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