DE1479773B2

DE1479773B2 - Presse zum ziehen von keramischen massen in plastischem zustand

Info

Publication number: DE1479773B2
Application number: DE19651479773
Authority: DE
Inventors: Zbynek Hradex Kralove Radi (Tschecho Slowakei)
Original assignee: Tesla, N P , Prag
Priority date: 1964-11-10
Filing date: 1965-07-02
Publication date: 1972-01-20
Also published as: US3335460A; ES319391A1; DE1479773A1; JPS4925166B1; AT277034B; GB1133011A; NL147966B; CH495825A; NL6514347A

Description

zu der gezogenen Masse verlaufen. In diesem Fall wird die Masse den Erwärmungsraum geradewegs auf dem kürzesten Wege durchlaufen. In anderen Fallen kann es aber zweckmäßig sein, die Masse wiihrend ihres Durchlaufs durch den Erwärmungsraum zu drehen. Das kann dadurch erfolgen, daß die Längsuehsen der Körper mit der Achse der gezogenen Masse einen spitzen Winkel bis zu 30"^J einschließen, aber auch dadurch, daß die Körper nach Art eines Schraubenlinienabschnitts gekrümmt sind, to

An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 bis 10 jeweils einen Querschnitt verschiedener Elektrodenanordnungen,

Fig. 11 und 12 charakteristische Flächen der nach innen in den Erwärmungsraum hineinragenden Elektroden.

Fig. 13 und 14 die Konstruktion der Umrißlinien der Elektroden,

Fig. 15 und 16 zwei Ausführungsformen eines Erwiirmungsrnums im Längsschnitt und

Fig. 17 und 18 weitere Ausführungsformen der in den Erwünr.ungsraum ragenden glatten Körper.

In den in F i g. 1 bis 10 dargestellten Schnitten sind entweder die vorragenden Teilflachen oder die dazwischenliegenden Verbindungsflächen als Elektroden ausgebildet. Im ersten Fall sind die Anschlüsse an die Stromquelle gemäß der Zeichnung angeordnet, im zweiten Fall ist die Stromquelle an d'e Verbindungsfläche angeschlossen. Falls die vorragender Flächen als Elektroden dienen, ist wenigstens ihre Oberfläche leitfähig, und es sind die Verbindungsflächen isolierend; falls die Verbindungsflächen als Elektroden dienen, ist es umgekehrt. Die Beispiele in Fig. 1 bis 10 zeigen auch, wie man die vorragerden Flächen längs des Umfanges des gezogenen Profils anordnen kann.

Die Ausführung in Fig. 1 eignet sich für eine Wechseistromquclfc 5, 6. die mit den als Elektroden dienenden und durch die isolierenden Vcrbindungsflächen 3 und 4 geteilten Flächen 1 und 2 von nach innen In den Erwarmiingsraum hineinragenden glatter. Körpern verbunden ist. Dienen die Verbindungsflächen 3 und 4 hingegen als Elektroden, werden sie m^;t den Klemmen der Wcchsclstromquelle 5, 6 verbunden. und die Flächen 1 und 2 der nach innen hineinragenden glatten Körper sind aus Isoliermasse.

F i g. 2 bis 10 zciszen Ausführungsvarianten, welche sich zum Anschließen an eine mehrphasige, vorzugsweise an eine Drchstromqucllc eignen.

Die Schaltung der Flächen der in den Erwärimmasraum hineinragenden glatten Körper bzw. der Vcrbindungsllächen zueinander und zu den einzelnen Phasen kann beliebig vorgenommen werden, aber siels mit Rücksicht auf eine möglichst gleichmäßige Lcistungsverteihing im ganzen Querschnitt der gezogenen Masse.

Einfachheitshalber ist in Fig. 2 bis 10 immer nur eine Fläche der in den ErwärmunEsraum hineinragenden glatten Körper mit dem Bezugszeichen 7 und die sie verbindende Wanclfläche mit dem Bezticszcichen 8 bezc'thnct, und in allen dargestellten Fällen sind die Phasen an die Flächen der glatten Körper angeschlossen. Man kann jedoch auch hier die Phasen anstatt an die Flächen der in den Erwärmungsratim hineinragenden Körper an die Verbindungsflächen anschließen. Die Bezeichnung der Phasen ist X, Y, Z bzw. in F i g .5 A", Y', Z', und für die Spannung zwischen den einzelnen Elektmdenpaaren wird die Bezeichnung U bzw. t/,, U₁ benutzt.

Die Flächen der in den Erwärmiingsraiim hineinragenden glatten Körper müssen nicht alle gUieh groß sein. Zum Beispiel sind in F i g. ή die Flächen 13 und 14 der in den Erwarmiingsraum hineinragenden glatten Körper kleiner als die Rächen der in den Erwärmungsraum hineinragenden glatten Körper 7.

Fig. 7 und S zeigen, wie man mit Hilfe eines Domes 9 bzw. 15 ein Profil mit einem Hohlraum herstellen kann. In F i g. 9 werden drei Dorne 10,11 und 12 zum Herstellen eines Profils mit mehreren Hohlräumen benutzt. Die Dorne können aus leitfähigem oder isolierendem Material hergestellt sein.

Die Verbindungsfläche zwischen den vorragenden Flächen muß nicht immer kreisförmig sein. Sie kann z.B. innen gerade begrenzt rein, wie in Fig. 10 zu sehen ist, in der das Bezugszeichen 16 die Flächen der Körper und 8 wieder die verbindenden Wandflächen bezeichnen.

Die angeführten Anordnungen des Erwärmungsraums können entweder ein Bauteil der Presse bilden oder als selbstständige Einheit an die Presse angebaut werden.

Fig. 11 zeigt in axonomeirischer Ansicht eine mögliche Ausführung desjenigen Teils der vorragenden Fläche, welche in den Erwärmungsraum eingreift und mit der gezogenen Masse in Berührung ist.

Die Fläche ist aus einem Leiter bzw. einem Isolator hergestellt und dann mit einem nichtisolicrenden Material ummantelt. Im ersten Fall befinden sich an der Unterseite der vorragenden Fläche des Körpers Zuleitungen, die im Bild nicht eingezeichnet sind. Die Buchstaben a. a' und a" bezeichnen senkrecht zur Achse der Massebewegung geführte Querschnitte, fr den Längsschnitt durch den in den Erwarmiingsraum hineinragenden Körper.

Sind die vorragenden Flächen aus Isolierstoff hergestellt, haben sie zwar eine etwas lindere Form, jedoch erfüllen ihre Quer- und Längsschnitte alle oben angeführten Bcdincungcn. Fig. 12 zeigt einen Teil einer derartigen Fläche eines in den Erwärmungraum hineinragenden Körpers, soweit sie aus Isolierstoff hergestellt ist. Der Buchstabe c bezeichnet einen Querschnitt, der Buchstabe d einen Längsschnitt. Die elektrische Energie wird dann der Verbindungsfläche e zugeführt, die in diesem Fall die Funktion der Elektroden erfüllt.

F ie. 13 zeigt die Konstruktionsbedingungen für die Umrißkurvc im Querschnitt :1er vorragenden Fläche eines Körpers. Fi g. 14 zeigt die Bedingungen für ein Teil des Längsschnittes.

In Fig. 13 bezeichnet 17 die Begrenzung des Erwärmuncsraums. 18 die fiktive Flächenelektrode. deren Kreislänge vorzugsweise höchstens 120" ist, 19 und 20 bezeichnen die Äquipotentialkurvcn, zwischen denen die Umrißkurve des Schnitts der vorragenden Fläche liegen muß, dessen vorteilhafteste Fonn durch die Kurve 22 bezeichnet ist. Die Äquipotentiallinie 19 entspricht einem 10%igcn Wert und die Äquipotentiallinie 20 einem 4O⁰'nii>en Wert der Potentiale des von den fiktiven Flächcnelektroden gebildeten elektrischen Felds. Die Linie 22 entspricht etwa einem 2O°/oigen Wert.

In Fig. 14, welche die entsprechenden Werte im Längsschnitt der vorragenden Fläche veranschaulicht, ist mit 25 die Äquipotentialkurve für 5°/o. mit

26 diejenige für 40°,Ό und mit 27 die dazwischenliegende vorteilhafteste Kurve für die Form der Elektrode bezeichnet.

Die der Äquipotentiallinie entsprechende Umrißlinie sowohl im Quer- als auch im Längsschnitt ermöglicht eine sehr gleichmäßige Erwärmung der gezogenen Masse. Sind jedoch die Ansprüche an die gleichmäßige Erwärmung der gezogenen Masse nicht so hoch, können diese Umrißlinicn auch anders gewühlt werden, z. 13. können sie einer Kreislinie entsprechen. In Fig. 13 ist eine solche Unirißlinie mit der gestrichelt gezeichneten Kurve 21 und in Fig. 14 mit der gestrichelt gezeichneten Kurve 28 angedeutet. Diese Lösung eignet sich dort, wo es die herstellungsbeclingtcn Umstände erfordern.

In Fig. 15 sind die Pressenmündung im Längsschnitt und ein senkrecht dazu geführter Schnitteil dargestellt. In der Pressenmündung liegt ein aus isolierendem Material hergestelltes Rohr 29, an dem die in den Erwärmungsraum hineinragenden Körper 30 befestigt sind.

Fig. lfi zeigt eine nicht zylindrische, kegelförmige Durchführung des Erwärmungsraums 31 mit vorragenden Flächen 32.

ίο Die Achse der Körper verläuft parallel mit ehr Mündungsachse oder schließt mit ihr einen Winkel λ ein, wie es in Fig. 17 zu sehen ist. Sie kann eventuell auch schraubenlinienförmig ausgebildet sein, wie in Fig. 18, wo sich der Steigungswinkel zwischen (.

und γ ändert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Presse zurr. Ziehen von keramischen Massen in plastischem Zustand, welche einen vor der MundstückölTnung angeordneten Envärmungsraum aufweist, in welchem die gepreßte Masse /!wischen Elektroden, deren Form für eine gleichmäßige Wärmebehandlung der Masse ausgebildet ist. ein elektrisches Feld durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß von der Wandung des Erwärmungsraums glatte Körper (7) nach innen hineinragen und daß entweder die glatten Körper

(7) oder die dazwischenliegenden Wandflächen

(8) als Elektroden ausgebildet sind.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrißlinien der in den Erwärmungsraum hineinragenden Körper durch Kurven (22 und 27) bestimmt sind, welche in Querrichtung zum Strang zwischen den Äquipotcntialkurvcn (19 und 20) für 10 bis 40",Ό und in Strangrichtung zwischen den Äquipotentialkurven (25 und 26) für 5 bis 40".'n der maximalen Feldstärke eines elektrischen Felds liegen, das von zwei im Erwärmungsraum einander gegenüberliegenden, innerhalb der Fußfiäche der Körper angeordneten Flächenelektrodcn (18) gebildet wui lic

3. Pi sse n."'h Anspr-ch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Körper 1,5-bis Klmal größer ist als el': größte Breite ihrer Fußfiäche.

4. Presse nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Körper parallel zu der gezogenen Masse verlaufen.

5. Presse nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Körper mit der Achse der gezogenen Masse einen spitzen Winkel bis zu 3(V einschließen.

fi. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die K^;;rpcr nach Art eines Scliraubcnlinicnnbschnitls cckrümmt sind.

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Ziehen von keramischen Massen in plastischem Zustand, welche einen vor der MundstücköfTiumg angeordneten Erwärmimgsraum aufweist, in welchem die gepreßte Mav-e zwischen Elektroden, deren Form für eine gleichmäßige Wärmebehandlung der Masse ausgebildet ist. ein elektrisches Feld durchläuft.

Es ist bereits bekannt, eine Presse mit einem Raum zu versehen, in dem ein elektrisches TcId gebildet wird, dessen Energie die in plastischem Zustand gepreßte Masse erwärmt. Dadurch wird einerseits die Verfestigung der gezogenen Masse, andererseits die Erhöhung ihrer Plastizität erzielt. Die Erhöhung der Plastizität reduziert die sogenannte Schneckenstruktur. Zur Bildung des elektrischen Felds ist die Presse mit unbeweglich eingebauten Elektroden oder Spulen innerhalb einer zylindrischen Kammer vor der Pressenmündung oder an ihrer Außenseite vor oder gleich hinter der Pressenmündung versehen. Die Elektroden, in der Regel in Form von flachen Platten, sind vorzugsweise außerhalb des meist runden Strangquerschnitts symme trisch zu diesem verteilt. Werden hohle Profile gezogen oder erweist es sich aus anderen Gründc;i zweckmäßig, wird in die Achse des gezogenen Materials ein Dorn gelegt. Die bisher bekannten Elektrodenanordnungen zu diesem Zweck eignen sich nur zum Ziehen von Strängen bis höchstens 100 mm Durchmesser oder bei größerem Querschnitt nur dann, wenn er hohl ist, da die Masse sonst ungleichmäßig erwärmt wird. Die Intensität des elektrischen

ίο Felds ist nämlich gerade an den Stellen am geringsten, wo die gepreßte Masse die größte Geschwindigkeit hat, also in der Mitte des gezogenen Strangs.

Auch bei Strangpressen, welche zur Verarbeitung von Kunststoff entwickelt wurden, trat das Problem

t5 einer ungleichmäßigen Erwärmung auf. Dazu sind das elektrische Feld erzeugende Kondensatorplatten isoliert im Austrittsmundstück angeordnet und in ihrer Breite groß gegenüber ihrem gegenseitigen Abstand ausgebildet. Es lassen sich in dieser Strangpresse jedoch nur flache Massestiänge vom Querschnitt eines langgestreckten Rechtecks oder einer anderen aus langgestreckten Rechtecken zusammengesetzten Form herstellen. Durch Abrundungen an den Rändern dir Kondensatorplatien hat man dabei versucht, ein ebenfalls noch homogenes Feld zu erzielen. Mit dieser Strangpresse ist jedoch das Problem der gleichmäßigen Erwärmung voller Querschnitte von Kreisform oder Quadratform nicht gelöst.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Erwärmungsraum so auszubilden, daß eine gleichmäßige Erwärmung dts vollen Massestrangs erreicht wird, d. h., daß ein sehr weitgehend homogenes elektrisches Feld erreicht wird.

Dies wird dadurch erreicht, daß von der Wandung des Erwärmungsraums glatte Körper nach innen hineinragen und daß entweder die glatten Körper oder die dazwischenliegenden Wandflächen als Elektroden ausgebildet sind. Hierdurch sind die Möglichkeiten geschaffen, um das zu erwärmende Material so durch das elektrische Feld zu führen, daß das Matenal gleichmäßig erwärmt wird. Der Durchgangsraum für das Material weist auf Grund des Verlaufs der elektrischen Feldlinien bei beiden Lösungen kein; toten Zonen der Erwärmung auf. Die gleichmäßige Erwärmung wird allein durch die bestimmte Ausbildung des elektrischen Felds erreicht, also auch unabhängig davon, ob der Massestrang die Elcktrodcnflächcn berührt oder ob er sich in seinem Zentrum schneller bewegt als an den Rändern.

Die die Elcktrod 'nfläclicn tragenden glatten Körper sind zweckmäßig so geformt, unß die Umrißiinicn der in den Erwärmunasraum hineinragenden Körper durch Kurven bestimmt sind, welche in OucrrichtunK zum Strang zwischen den Äijuipotcutiaikurven für 10 bis 4O⁰Zn und in Strangrichtung zwischen den Äquipotentialkurven für 5 bis 40⁰Zn der maximalen Feldstärke eines elektrischen Felds lie gen. das von zwei im Erwärmungsrautn einander ge genüberliegenden, innerhalb der Fußfiäche der Körper angeordneter Flächenelektroden gebildet würde. Zweckmäßig ist es, wenn die Länge der Körper 1.5- bis 10mal größer ist als die größte Breite ihrer Fußfiäche.

Die Anordnung dieser Körper im Erwärtnungsraum kann in verschiedener Weise erfolgen. Rs ist möglich, daß die Längsachsen der Körper parallel