DE1529841A1

DE1529841A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formwalzen mit veraenderlichen Durchmessern

Info

Publication number: DE1529841A1
Application number: DE19661529841
Authority: DE
Inventors: Carlo Louis David
Original assignee: CARLO LOUIS DAVID
Current assignee: CARLO LOUIS DAVID
Priority date: 1965-10-21
Filing date: 1966-10-19
Publication date: 1970-01-02
Also published as: GB1149423A; US3480999A

Description

PATEIiTAlTWALT GÜNTHER SCHMITZ-HELFF

DIPI/OM-INGBN IEtTH

5 HOLT*, 13cl0.1966

Gereonshof 38
Telefon (92) 21 30 32

Amtl. Zeichen

Louis David

Anmelder in·. CARlO,

Cleveland, OMo ^{Akle Nr<} 66072 I/S

Behifft: Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von
iPormwalzen mit veränderlichen Durchmessern.

Die Erfindung bezieht sich auf eine .^rt von Jtorm- oder Patrizenwalzen, wie sie in Rühreniverken, Streifenwalzwerken oder ,valzwerkbeurieben benutzt werden, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung solcher Walzen.

Die Erfindung ist insbesondere für die aarstellung von Formwalzen anwendbar und wird in bezug darauf beschrieben werden. 3s wird jedoch angenommen, daß die Erfindung ein breiteres Anwendungsgebiet hat und zur Herstellung vielfältig fassonierter.oder kalibrierter zylindrischer Rohlinge oder Werkstücke Verwendung finden kann, deren Durchmesser in axialer Richtung veränderlich ist.. Kit anderen Worten bezieht sich die Srfindung ganz generell auf die Erzeugung eines Gegenstandes, der eine äußere Pormgestaltung hat, die durch eine unbestimmte Anzahl von Durchmessern festgelegt ist, die in

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axialer Richtung sich verändern und einen gemeinsamen Mittelpunkt haben.

Viele Heballverfomungs-Aroeitspange benötigen in Abstand voneinander angeordnete jformwalzen um die äußere iform eines langgestreckten .«erkstückes beim Durchgang zwischen den Walzen zu verändern, So wird z.B. in einem Röhrenwerk ein dünnes- Band oder ein Blechstreifen zv/i sehen einer .Reihe von in"Abstand voneinander umlaufenden falzen hindurchgeführt <, Diese walzen biegen α en Streifen zu- einem Hohr, so daß er anschließend entlang einer Längsnaht zusammengeschweißt werden kann. In lletallröiirenwerken wird ein Metallstreifen--■■ zwischen den in Abstand liegenden x'Ormwalzen, deren äußere Profilierüngen sich ergänzen, hincmrchgeführt, so daß der Streifen die * durch die Kalibrierung der Walzen be stimmt e^: Porm annimmt. Andere Verformungsvorrich.tun.gen, die in der Industrie a.usgedennte Anwendung finden, benutzen .'ebenfalls in Abstand voneinander liegende Fprmwal- , ζ en... Infolgedessen ist wegen des verschiedenartigen .Gebrauchs ein Bedarf für eine beträchtliche Anzahl dieser profilierten Walzen vorhs.nc.en.-. . ■ . ' . ..,.:..

Bisher vmrden Patrizen oder fformv/alzen der oben beschriebenen Art durcn Drehen der äußeren Abmessungen der Walzen auf einer Drehbank hergestellt. Auf diese Weise wird zunächst ein Walzenrohling hergestellt, dessen äußere Profilierung angepaßt, jedoch etwas größer als die endgültige Erofilierung ist. .Danach wird der abgedrehte

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Rohling in einer Schleifmaschine mit einem quer profilierten Rad ■bearbeitet, so daß das spiegelbild der gewünschten Walzenform entsteht. Diese Standardmethode für die Herstellung von .d'ormwalzen hat verschiedene Nachteile. Die Bearbeitung durch Drehen erfordert ein erhebliches lia'3 an geschickter Arbeit und vergeudet auiSerdem einen großen ϊβϋ des Metalles, aus welchem die /;valze geformt wird. Die nachfolgende Bearbeitung durch ijchleifen. muß daher an einem sehr kostspielig hergestellten Rohling ausgeführt, werden, aus diesem Grund war es erforderlich, die Oberfläche ues Formwalzenrohlings mit großer Sorgfalt zu schleifen. Dadurch vrird aber der Aufwand an Zeit und folglich auch an Losten der Uchleifoperation erheblich erhöht. Die Summe der bei der Durchführung dieser verschiedenen Präzisions— maschiiienbearbeitungs vorgänge lassen aber die Kosten für die Formung der Walzen verhältnismäßig stark ansteigen«

Diese und andere Nachteile früherer Methoden für die Herstellung von Formwalzen werden bei der vorliegenden Erfindung vermieden, welche auf ein "verfahren und eine Vorrichtung für die Formung zylindrischer Rohlinge gerichtet ist', die als Formwalzen benutzt werden können.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Formung der äußeren Abmessungen bzw. zur Profilierung eines zylindrischen Rohlings vorgesehen, dessen Durchmesser in axialer Richtung sich verändert. Diese Vorrichtung besteht aus einem Extruder

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mit einer Ausstoßvorrichtung lind einer Auslaßöffnung, wobei die Ausstoßvorrichtung bei ihrer axialen Bewegung den Ausstoß eines formbaren Materials aus dem Extruder durch die Öffnung zur Bildung eines Rohlings bewirkt, ferner aus Mitteln für die Kontrolle des Durchmessers des a-usgestoßenen Rohlings, wobei diese Mittel an der Öffnung angebracht sind und aus einer Verschlußblende, die im allgemeinen eine kreisförmige Öffnung rechtwinklig zur Speiseleitung aufweist, sowie aus Kitteln für die Veränderung des Durchmessers der Öffnung nach einer vorgewählten Schablone, wenn das Material durch die Blendenöffnung gepreßt wird ο ■ ~" ietoii-

Auf diese Weise kann ein Rohling erzeugt werden, der eine äußere Form hat, die im allgemeinen der bearbeiteten oder Bndform für eine Formwalze angepaßt ist. Bei Benutzung einer Mischung eines vulkanisierbaren bzw. härtbaren plastischen Materials, wie z.B. eines Epoxyharzes und darin fein, verteilten Stahlteilchen als formbares Material; das durch die öffnung des Extruders ausgestoßen wird, kann der extrahierte Rohling als der Rohling benutzt werden, der zu einer Formwalze . fertig bearbeitet wird. Diese Anordnung hat sich in der Praxis als sehr zufriedenstellend erwiesen. Die Lebensdauer einer auf diese Weise gebildeten Formwalze, obwohl oft nicht sogroß wie die Lebensdauer einer kompakten Stahlwalze, stellt eine wesentliche Ersparnis, we- - gen der drastischen Verminderung der Herstellungskosten einer solchen Walze dar.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird daher eine ü'ormwalze vorgeschlagen,, die aus einem Körper besteht, der aus einer Mischung von vulkanisiertem bzw. härtbarem plastischem Mate-"rial und fein verteilten Metallteilchen besteht.

Nach einem anderen .Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Rohlings für die nachfolgende Benutzung als Formwalze vorgeschlagen, das a.us folgenden Verfahrensschritten besteht: Mischen fein verteilter rftahlteilchen in einem plastischen Binder, ausstoßen der Mischung durch eine kreisförmige Öffnung, Veränderung des Durchmessers der Öffnung während des Extrudierungsvorganges und Kontrolle der Durchmesserveränderung um dem Rohling: äußere Umrisse zu geben, die im allgemeinen den äußeren Umrissen einer vorher bestimmten formwalze entsprechen.

Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung verständlich, die dazu bestimmt ist, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher zu beschreiben, in welchen bedeuten:

Fig. I den seitlichen scliematisierten Aufriß eines Querschnittes

durch die bevorzugte Ausführungsverkörperung der Erfindung; Fig. 2 einen vergrößerten Teilsehnitt der mehr in Einzelheiten bestimmte Merkmale der Erfindung gemäß Fig. 1 zeigt; Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht nach der Linie 3-3 der J Fig. Ii .

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.Ab;

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein lllement, das bei der Verkörperung der Erfindung gemäß Fig. 1 bis 3 benutzt wird;

Jj¹Xg. 5 eine Draufsicht auf eine Abwandlung des Elementes nach Fig. 4; Jj¹Ig. 6 eine teilweise Seitenansicht des Elementes nach Pig. 4;

Pig. 7 eine teilweise Frontaufsieht, die in etwas schematischer Darstellung den nachfolgenden Bearbeitungsschritt der vorliegenden Erfindung zeigt; ■

Fig. 8 eine schematische verkleinerte Ansicht, die eine weitere Abwandlung der Erfindung gemäß Fig. 1 bis 3 zeigt;

Fig. 9 eine teilweise Grundriß-Ansicht, aus der eine weitere Veränderung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 bis 3 hervorgeht, und

Fig.10 eine teilweise Querschnittsansicht nach der linie 10-10 der Fig. 9. . ■' ' .

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Vorrichtung A für die Formung eines Rohlings B durch Extrudieren einer formbaren Masse längs einer Ausstoßstrecke a. In Übereinstimmung mit der Erfindung hat der Rohling B, der für die anschließende Benutzung als Formwalze geeignet ist, einen äußeren Umriß b mit in axialer Richtung wechselnden äußeren Durchmessern. So sind z..J3. die Abschnitte m, q von zylindrischem Querschnitt mit gleichen Durchmessern, die Abschnitte η, ρ konisch nach Art eines Kegelstumpfes mit im Querschnitt linear längs der Achse des Rohlings wechselnden Durchmessern und Abschnitt o. im Quer-

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schnitt halbkreisförmig mit zunächst abnehmenden und dann zunehmenden Durchmessern. Es kann somit eine Veränderung der äußeren Formen durch die Vorrichtung A bewirkt werden, ohne von dem beabsichtigten · Zweok und dem Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuwei-. chen. Die Vorrichtung A enthält als Grrundelement einen Spritzkopf 10, einen Mechanismus 12 zur Veränderung des Durchmessers, eine Vorrichtung 14 für die kontrolle des Mechanismus 12 und eine Prograramierungsvorrichtung 16 für die Überwachung der Kontrollvorrichtung 14.

Der Spritzkopf 10 besteht aus einem Gehäuse 20 mit ringförmigen Heizkammern 22, einer inneren Bohrung 24 und einer öffnung 26, die von einem Ringstück 28 begrenzt ist. In der Bohrung 24 ist ein Speichenkreuz 30 mit radial sich erstreckenden Speichen 31 und ein axial sich erstreckender Stößel 32 vorgesehen, welchen eine äußere Fläche 34 und eine abgerundete Nase 36 begrenzen. Innerhalb der Bohrung 24 ist eine Ausstoßvorrichtung 40 beweglich angeordnet, die aus einer Kolbenstange 42 und einem Kolben 44 besteht. Der formbare Werkstoff C wird in die Bohrung 24 unterhalb dem Kolben 44 eingefüllt, so daß durch die Abwärtsoewegung dös Kolbens mittels Stange 42 dieser den Werkstoff G durch die öffnung 26 und durch den im Durchmesser veränderbaren Hechanismus 12 hindurchdrückt.

Der Werkstoff 0 kann aus einem der zahlreichen Stoffe bestehen, die für die Formung durch Extrudierung geeignet sind. Im allgemeinen wird dieser Werkstoff ein plastisches Material sein, das entweder durch Kühlung oder durch einen chemischen Prozeß gehärtet wird,

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bzw. aushärtet. Das Material rnuf3 eine solche Konsistenz besitzen, daß es die Form beibehält, in welche es extrudiert wurde. Es gibt eine Anzahl von Materialien, welche diese charakteristischen Eigenschaften besitzen. Daher hat der Fachmann, der auf dem Gebiet, der Extrudierung plastischer Massen erfahren ist, nur geringe Schwierigkeiten bei der Auswahl eines geeigneten Verarbeitungsmaterials.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Rohling B anschließend als Formwalze.benutzt, und gemäß der Erfindung besteht der Werkstoff C aus einer Mischung eines plastischen Materials und fein verteilten Metallteilchen. Vorzugsweise wird als plastischer Y/erkstoff Epoxyharz verwendet, das mit geeigneten Chemikalien gemischt ist um die Härtung oder Vulkanisierung des.Harzes nach seinem Durchgang durch die Vorrichtung A sicherzustellen. Das Epoxyharz wird mit fein verteilten Stahlteilchen gefüllt, derart, daß das Epoxyharz im wesentlichen die Oberflächen der Stahlteilchen vollständig, umhüllt und die Teilchen in feste Verbindung miteinander bringt. Obwohl Stahlteilchen verschiedener Korngröße im Rahmen der Erfindung benutzt werden können, wurde gefunden, daß eine Korngröße in der Größenordnung von 10 micron bis 0,050 Zoll einen harten Rohling ergeben, der nach dem'Schleifen in die-endgültige Form als eine Formwalze benutzt werden kann, die AbnützungseigenBChaften besitzt, die fast gleich sind den massiven Stahlwälzen-. In der Praxis haben diese Stahlteilchen eine Korngröße etwa wie Talkumpuder.

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Der" Betrag an Stahlteilehen, in der plastischen Masse kann eingestellt werden? jedoch, sollen die Stahlteilchen mit Bezug auf das ■'Epoxyharz oder plastische Material 'so proportioniert sein, daß sie vollständig von der plastischen Masse eingebettet und zusammengehalten werden. Wenn die Korngröße der Metallteilchen sich der unteren Grenze nähert, dann entstehen wesentliche Schwierigkeiten in der Herstellung einer geeigneten Mischung; eine geeignete Mschung ist aber keine Unmöglichkeit. Jedenfalls kann die Mischung einer ultra-feine Partikelchen enthaltenden Masse durch verlängertes Mischen in verschiedenen laboratoriums- oder Industriemischern durchgeführt werden und die sich daraus ergebenden Hohlinge werden erhöhte Festigkeitseigenschaften besitzen. Es ist zu bemerken, daß die besondere Verwendung, welcher die .Rohlinge unterworfen werden sollen, das zu benutzende plastische Material und die Korngröße bestimmen.

Der Mechanismus 12 für die Änderung des Durchmessers ist am besten aus Fig. 2 zu erkennen. Er enthält eine Mehrzahl von einzelnen Elementen 50, vergl. Fig. 4, welche aus Metallblech geformt sind und etwas flexibel in Richtung senkrecht zu ihrer flachen Oberfläche sind. Diese Elemente haben kreisbogenförmig gekrümmte innere Kanten 52, die sich zwischen den Begrenzungsenden 54, 56 erstrecken. Die Elemente 50 wirken in der Erzeugung einer Blende mit einer zentralen Öffnung 60 zusammen, vergl. Fig. 2 und 3» die veränderbar ist, um verschiedene Durchmesser herzustellen. Jedes Element 50 enthält

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einen festen Drehbolzen 62 nahe dem Begrenzungsenue 54. und einen ifockenstift 64 nahe dem Ende 56. Der Bolzen 62 ist am besten in Pig. 2 und 6 zu erkennen. Der Winkel χ zwischen dem Element 50 und der Achse des Bolzens 62 ermöglicht im wesentlichen die Einhaltung der vertikalen Einstellung des Bolzens, während das Element selbst verkantet ist. Bei Verkantung der Elemente lie^t jedes Element über einer Anzahl anderer Elemente um einen Blendenmechanismus zu bilden, wie in Pig. 3 gezeigt. Der Durchmesser der Öffnung 60 wird durch gemeinsame Bewegung der Elemente 50 verändert, so daß die innersten Kanten 52 sich strahlenförmig bewegen um den Durchmesser der Öffnung zu verändern.

3ine Vielheit von I'iechanismen und mechanischen Verbindungen kann für die gleichzeitige Bewegung der Elemente 50 benutzt werden um den Durchmesser der Blendenöffnung 60 zu verändern; nach einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Kammer 70 vorgesehen, die mit dem Hingstück 28 durch eine Mehrzahl von in Abstand stehenden Bolzen 72 verschraubt ist. Die Kammer 70 enthält einen einwärts sich erstreckenden Planschen 74 mit am Umfang verteilt angeordneten Ausnehmungen 76. Diese Ausnehmungen nehmen die nach abwärts sich erstreckenden winklig angeordneten festen Drehbolzen 62 auf, so daß diese Drehbolzen drehbar gelagert sind. Auf einem Abstandhalterring 80 ist eine Nockenscheibe 82 mit einer Mehrzahl von radial sich erstreckenden Nockenschlitzen 84 abgestützt,

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tun die Nockenstifte 64 der 31endenelemente 50 aufzunehmen. Die Drehung der Nockenscheibe 82 bewegt die innersten Kanten 52 nach, einwärts und auswärts um den Radius der öffnung zu regeln.

Um die Nockenscheibe 82 in Drehung zu versetzen, ist ein Antrieb 90 vorgesehen, der aus einer Lagerhülse 92 besteht, die in dem Ringstück 28 mittels des Lagers 94 gehalten ist. Der Antrieb enthält ferner ein Zahnrad 96, welches in Drehung versetzt, die Nockenscheibe 82, die durch Bolzen 100 mit 92 verbunden ist, antreibt. Um die Drehbewegung der Platte 82 zu begrenzen, ist diese mit einem an der Außenseite angebrachten bo.-^-enrorini<-::en Schlitz 102 versehen, in den ein Anschlag 106 hineinragt, Die Bogenlänge des Schlitzes 102 bestimmt die Grenzen'der Wirbelbewegung für die Nockenscheibe 82. Wenn die Elemente 50 verstellt werden, gleiten aie Stifte 64 in den radialen länglichen Schlitzen 64 in einer Weise, wie in Fig. 5 geneigt.

Der Eontrollmechanismus 14 enthält ein Zahnrad 110, das mit dem Zahnrad 96 in Eingriff steht und durch eine Welle 112 mittels Keil 114 getrieben wird. Die Welle ist in der Kammer 70 drehbar gelagert und trägt ein unteres Antriebszahnrad 120„ Ein Antriebszahnrad 122 ist an dem Snde der Welle 124 befestigt, die durch einen an dem Gehäuse 20 befestigten Motor 126 angetrieben wird.Der über die elektrischen Speiseleitungen 128, 130 zugeführte elektrische Strom beeinflußt die Winkelbewegung der Motorwelle 124. Die Motorwelle wird in der einen oder anderen Richtung in Übereinstimmung mit der Polarität der Span-

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nung in den Leitungen 128, 130 umlaufen und sich um ein Winkelmaß bewegen, das durch die Dauer und/oder die Höhe der Spannung bestimmt, ist. Ss wird angenommen, daß verschiedene andere Anordnungen benutzt werden können um die Nockenscheibe 82 in Drehung zu versetzen, um so den Durchmesser der zentralen Öffnung 60 zu verändern.

Gemäß der dargestellten Verkörperung der Erfindung wird der Motor 126 durch eine Programmsteuerung 16 kontrolliert, die aus einer an der Ausstoßvorrichtung 40 befestigten Zahnstange 140 angebracht ist. Ein-Antriebsritzel 142 wird durch diese Zahnstange angetrieben, sobald die Stoßvorrichtung 40 sich in axialer Richtung bewegt, um Material durch die Öffnung 26 zu extrudieren. Im wesentlichen berücksichtigt das Antriebsritzel 142 das Maß der Bewegung der Stoßvorrichtung, welche Bewegung unmittelbar mit der Menge des Materials, das durch die Öffnung 26 extrudiert ist und mit der axialen Iiänge der Ausstoßung in.wechselseitige Beziehung gebracht wird. Eine KxHrtrolleitung 144 ist mit einem Abtastmechanismus 150 verbunden, so daß die axiale Bewegung der Stoßvorrichtung mit dem Abtastmechanismus in Verbindung steht. Der Kechanismus 150 wird durch ein Signal in den Leitungen'152, 154 wahlweise ein- und ausgeschaltet, die jeweils an ■ Endbegrenzungsschaltern 156, 158 angeschlossen sind. An der Stoßvorrichtung 40 ist eine !fase 160 angebracht, so daß die Bewegung der Stoßvorrichtung abwärts zuerst den Abtastmechanismus 150 durch Kontaktgebung des Begrenzungsschalters 156 einschaltet und dann den

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Abtastmechanismus durch Kontaktgebung des 3egrenzungsschalters 158 abschaltet. Auf diese Weise kontrollieren die Begrenzungsschalter 156, 158 die Operationsdauer der Progranonvorriehtung-16 und das Ritzel 142 steuert den Abtastmechanismus 150 um die Programmie- ·' rungsvorrichtung über die axiale Länge des Materialausstoßes zu informieren. Ein Programmierer 162 wird durch den Abtastmechanismus 150 über Leitung 164 angetrieben, welche dem Programmierer in Übereinstimmung mit der axialen Länge des extrudierten Materials ein Signal aufdrückt« Der Programmierer 162 wird durch eine einsteckbare Karte 166 programmiert, die eine Kennzeichnung oder einen Code 168 aufweist. Diese Karte wird in den Programmierer eingeführt, so daß der Programmierer den Motor 126 in Übereinstimmung mit dem Signal von der Abtastvorrichtung 15O steuert, um die gewünschte äußere Profilierung b auf dem Rohling B zu erzeugen. Es wird bemerkt, daß der Programmierer auch durch ein Band, eine Lochkarte, eine Scheibe oder eine andere Kontrollvorrichtung, die zum Stand der Technik gehört , gesteuert werden kann.

In Pig. 1 ist ein Hilfsmechanismus 170 dargestellt, um die axiale Länge des Rohlings B abzutasten» Dieser Mechanismus enthält einen Rahmen 172, der im wesentlichen parallel zur Ausstoßstrecke a montiert ist und einen Schlitz 174 mit einem langgestreckten elektri-» sehen Widerstand 176 aufweist,- der dahinter angeordnet ist. Bin bewegliches Gleitstück 180 enthält einen nicht dargestellten Kontakt,

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der längs des //iderstandes beweglich ist ρ um den effektiven Widerstand in dem Maß zu -verändern, wie die Länge des Rohlings B zu« nimmtο Sine Erdung 182 1st an dem oberen Teil aes Widerstandes 176 angeschlossen, während das Gleitstück 180 elektrisch mit einer leitung 184? die zu dem- Programmierer 162- führt, verbunden ist. Bin Schalter 186 verbindet wahlweise die Leitung 184 mit einer Spannungsquelle 188', so daß die Spamiungsquelle in Serie mit dem Widerstand 176 liegt* line Erdung 190 vervollständigt den elektrischen Stromkreis durch den Programmierer 162« \ienn die axiale Länge des Rohlings B ansteigt, nimmt der in der Leitung 184 fließende Strom ab» Dieser Vorgang wird in dem Programmierer abgetastet, um das'haß der 3ewegung des Motors 126 in Übereinstimmung mit dem durch die Karte 166 -festgesetzten Programm au bringen» Diese Hilfsanordnung fällt bei Verwendung des Ritzels 142 fort; die Schalter 156, 158 werden jedoch immer noch gebraucht um den Programmierer 162 wirksam und unwirksam zu machen. Natürlich könnten andere Mechanismen zur Überwachung der Länge des Rohlings vorgesehen werden um die Wechsel im Durchmesser mit der axialen lage des im Ausstoß befindlichen Rohlings in Beziehung zu setzen.

Bei den -'Elementen 50/ vergl. Fig.. 4, befindet sich an dem einen Ende 56-eine .!fase 192. Biese lass ist durch einen Radius r definiert, der .eine solche länge hat» daß die Länge der Kante 52 annähernd 160° beträgt und der einenMittelpunkt in bezug-auf -einen konzentrisch mit der Kante 52 liegenden 38©gen 194 hat, der durch die feste:.

ees t /1 i

Drebbolzenachse 62 verläuft. Dieser Hittelpunkt liegt im Abstand von 90° von der festen Achse a, so daß die Hase genügend lichten Abstand bei ihrer Bewegung gegenüber anderen Elementen aufweist.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Elemente 50. Diese Abwandlung 50a enthält eine verstärkte Körperbreite, die durch eine ausgedehnte äußerste Kante 200 gekennzeichnet ist. Die Enden 52a bleiben im wesentlichen dieselben wie die Kanten 52. Die verstärkte Breite des Elementes begünstigt im wesentlichen seine Festigkeit, während sie die Punktion des Elementes bei der Erzeugung der Blendenöffnung 60 nicht beeinflußt.

Nachdem der Rohling B durch Kühlung oder Erhärtung verfestigt ist, wird er zwecks Bildung rechteckiger Kanten 202, 204 gekröpft, vergl. Pig. 7. Der Rohling enthält eine zentrale Bohrung 206, die während des Extrudierungsvorganges durch den Stößel 32 geformt wird. Der gehärtete oder ausvulkanisierte Rohling B wird zwischen Supporte 210, 212 gebracht und aufweitbare Dorne 214, 216 greifen in die Bohrung 206 um den Rohling mit Bezug auf die Supporte zu halten. Dann wird ein Schleifrad 220, welches den gewünschten Endabmessungen der Formwalze angepaßt ist, in Berührung mit der äußeren Fläche b des Rohlings gebracht und eine endgültige Peinbearbeitung an der Oberfläche des Rohlings vorgenommen. Danach kann der Rohling als Formwalze benutzt werden. Es wurde gefunden, daß diese Art von Formwalzen eine erhebliche Lebensdauer hat und im Vergleich zu der früheren Methode, wo der Rohling zuerst abgedreht und dann erst endgültig geschliffen^

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- Io —

wird, mit relativ geringen Kosten herzustellen ist.

In fig;. 8 ist eine Abwandlung der vorbeschriebenen Einrichtung der. ■■ Erfindung gemäß Fig. 1 bis 6 dargestellt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Stoßvorrichtung 40 mit einem zurückbewegbaren Nocken 250 versehen, der eine nach außen sich erstreckende iJockenfläche 232 besitzt, die im allgemeinen der endgültigen Form des Rohlings B angepaßt ist. Ein Fühler 234 mit einer Bbokenrolle 236 und Speiseleitungen 238, 240 ist der Oberfläche 232 anliegend angeordnet, so daß die Bewegung der Stoßvorrichtung die Nockenrolle 236 hin— und herbewegt und den Kotor 126 in der geeigneten Richtung und um den geeigneten Betrag in Drehung zu versetzen, um die Nockenscheibe 82 zu steuern. Dies ist eine von vielen, anderen Anordnungen, welche benutzt werden könnten um den Mechanismus 12 für die Veränderung des Durchmessers zu steuern.

Der Mechanismus für die Veränderung des Durchmessers kann abgewandelt werden ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Solch eine Abwandlung ist in den Fig. 9 und 10 dargestellte Ein Gehäuse 250 ist durch Bolzen 252 an den Hing 28 befestigt,, Eine Mehrzahl von im allgemeinen rechteckigen Lamellen 254 sind gleitbar in einer stationären Führungsplatte 256 geführt, die Aufnahmeschlitze 258 für die lamellen aufweisen» Die Lamellen sind nur in einer radialen Richtung in den Schlitzen 258 beweglich und jede Lamelle enthält eine radiale innerste Kante 260„ Diese inneren Kanten wirken zusammen um einen Blenden-

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mechanisinus mit einer Öffnung 262 zu erzeugen. Jede Kante ist im allgemeinen gerade und senkrecht zu der axialen Richtung, in welcher die Lamelle sich bewegt. Eine Nockenscheibe 270 ist drehbar innerhalb .' des U-ehäuses gelagert und enthält eine kehrzahl von auf dem Umfang verteilt mit Abstand angeordneten Bogenschützen 272, welche die Ufockenstifte 274- aufnimmt, die an den äußersten Enden der einzelnen Lamellen befestigt sind. Ein Getriebe 280 ist an der Nockenscheibe befestigt und enthält eine Nabe 282, die innerhalb des Ringes 28 durch das Lager 284 gehalten ist. Ein kontrollzahntrieb 290 dreht die Nockenscheibe 270 um die einzelnen Zungen 254 radial zu bewegen. Dadurch wird,der Durchmesser der Öffnung 262 verändert und der Durchmesser des extrudierten Rohlings durch die Vorrichtung beeinflußt. Selbstverständlich können andere derartige Abwandlungen bei dem Mechanismus zur Veränderung des Durchmessers getroffen werden, ohne den Erfindungsgedanken und das Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel können die einzelnen Lamellen oder Flügel elektromagnetisch oder hydraulisch betätigt werden, ohne daß mehr als die üblichen Kenntnisse des Fachmannes auf dem Gebiet des Extrudierens erforderlich wären» In manchen Fällen können die einzelnen Lamellen unabhängig voneinander kontrolliert werden, um eine Variation von anderen Querschnitten zu erhalten; in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführung der Erfindung werden jedoch die Lamellen gleichzeitig kontrolliert um einen Querschnitt zu erhalten, bei welchem die äußeren Durchmesser verschieden sind.

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Die vorliegende Erfindung vuorde beschrieben in Verbindung mit bestimmten konstruktiven Verkörperungen, jedoch Änaerungen dieser Verkörperungen können vorgenommen werden, ohne den üirfinäungsgedanken und das Anwendungsgebiet der Erfindung, wie in den nach- . folgenden Ansprüchen gekennzeichnet, zu verlassen.

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Claims

P at en ta ns ρ rüc.h e

Verfahren zur formung profilierter zylindrischer Rohlinge mit in axialer "Richtung wechselndem Durchmesser, dadurch gekennzeichnet, daß ein formbarer Werkstoff C durch die ringförmige Öffnung (60) einer Ausstoßvorricntung A extrudiert und der Durchmesser uieser öffnung während des Extrudierens in Übereinstimmung mit einem vorgewählten Programm verändert wird, um auf dem Rohling B aie gewünschte Abstufung der Durchmesser (m, n, o, p, q) zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß.als formbarer Werkstoff ein plastisches, vorzugsweise härtbares Material Verwendung findet.

3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß der formbare Werkstoff aus einer Mischung eines plastischen Werkstoffes mit zerkleinerten Metallteilchen besteht, die in d'em plastischen Werkstoff in feiner Verteilung eingebettet sind»

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als formbarer Werkstoff ein Epoxyharz Verwendung findet.

5c Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der extrudierte Rohling B nach Erreichung der gewünschten Länge abge-

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• BAD ORIGiNAU

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schnitten, durch Erkalten oder chemische .Reaktion gehärtet und anschließend auf genaue Endabmessung unter Verwendung eines pro- ■ filierten Schleifkörpers (220) an der Oberfläche geschliffen wird.

.6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steu-. .erung der Weite der Ausstoßöffnung (60) im Spritzkopf (10) nach einem vorher bestimmten Programm und in Abhängigkeit von dem Vorschub der extrudierten Masse erfolgt.

ο Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach Anspruch 1 und einem der nachfolgenuen Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus einem Spritzkopf (10), einem Mechanismus (12) zur regelbaren Veränderung eier Öffnungsweite (60), einer Vorrichtung (14) für die .kontrolle des Mechanismus (12) und einer Programmiervorrichtung (16) für die überwachung der· Eontrollvorrichtung (14) besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßvorrichtung eines Extruders einen heizbaren Spritzkopf (10) aufweist, in welchem die eingefüllte formbare KasBe von einem mechanisch mittels Kolbenstange (40) angetriebenen Kolben (44) nach der aus einer, .Blende bestehenden Öffnung, deren Durchmesser bzw. Querschnitt in bestimmten Grenzen veränderlich ist j zu und hin-

durch bewegt wird. '

9« Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die

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Blende aus gegeneinander verschiebbaren, sich teilweise überdeckenden kreisbogen- oder sichelförmigen Blechlamellen (50) besteht, die in einer an einem Hingstück (28) festgeschraubten , Kammer (70) übereinander geschichtet sind und von denen eine jede an der inneren, der Öffnung zugekehrten Seite einen Drehbolzen (62) trägt, der in Ausnehmungen (76) eines an der Kammer (7Q) befindlichen Flanschens (74) geführt ist und am äußeren Ende einen hammerkopfartigen Nockenstoft (64) aufweist, der in den Schlitzen (84) eine# auf einem Abstandhaltering (80) abgestützten Nockenscheibe (82) gleiten kann.

10c. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Nockenscheibe (82) aus einem daran befestigten Zahnkranz (96) besteht, der über Zahnrad (110), Welle (112) und Zahnrad (120) mit dem auf der Welle (124) des Antriebsmotors (126) befestigten Zahnrad (122) in formschlüssiger Verbindung steht und daß in die Stromzuführungsleitungen (128, 130) des Motors elektrische Steuerelemente eingeschaltet sind, die unter dem ' Sinfluß der Bewegung des Kolbens (40) stehen.

11, Vorrichtung nach. Anspruch 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (82) mit einem an der Außenseite angebrachten bogenförmigen Schlitz (102) versehen ist, in den ein an der Hammer (70) befestigter Anschlag (106) hineinragt.

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12« Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ausstoßvorrichtung (40) eine Zahnstange (140) und ein damit in Eingriff stehendes Ritzel (142) sowie gegenüber den Enden der Zahnstange je ein Endschalter (156 und 158) angeordnet sind, welche durch eine an der Zahnstange (140) angebrachte Nase (160) in den Endstellungen betätigt werden, wobei eine Abtastvorrichtung (150) einerseits an eine von dem .Ritzel (142) ausgehende Leitung (144) angeschlossen ist und andererseits mit den Schaltern (156, 158) über die Signalleitungen (152, 154) in Verbindung steht,.mit der Wirkung, daß bei Abwärtsbewegung der Stoßvorrichtung (140) die Abtastvorrichtung (150) durch Kontaktgebung des Endschalters (156) eingeschaltet ■ und dann durch Kontaktgebung des Endschalters (158) abgeschaltet wird.

13, Vorrichtung nach Anspruch 1, 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß hinter die Abtastvorrichtung (150) über Leitung (164) ein Programmierer (162) geschaltet ist, der durch eine einsteckbare Karte (166) mit der Kennzeichnung des herzustellenden Profils programmiert werden kann. ·

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, 7, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung aus einem parallel zur Ausstoßstrecke a angeordneten Rahmen (172) mit dahinter liegendem elektrischem Widerstand, sowie aus einem den Widerstand verändern-

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den, auf dem Rahmen verschiebbaren-Gleitstück (180) besteht, das mit dem Ende des Rohlings in Verbindung steht, wobei das Gleitstück elektrisch an den Programmierer und das andere Bnde ■· ■- des Widerstandes an Erde angeschlossen sind. . ■

15. Vorricntur.g nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß aie Stoßvorrichtung (40) mit einem eine Einbuchtung (132) aufweisende Nocken (230) versehen ist, die im allgemeinen der endgültigen Form des Rohlings' B entspricht, und daß gegenüber dem docken ein iunler (234) mit iiockenrolle (236)-uno. Speiseleitung (238, 24O) der Einbuchtung (232) elastisch anliegend angeordnet sind, so daß die Bewegung der Stoßvorrichtung die Nockenwelle hin- und herbewegt, um den Motor (126) in der geeigneten Richtung um den geeigneten Betrag in Drehung zu versetzen und dadurch die Nockenscheibe zu steuern.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die .Elemente in Form von schmalen Lamellen von konzentrischen Kreisbögen von mehr, als 90 .. Länge uegrenzt sind.

17« Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der Begrenzungsbögen verschieden sind derart, daß die Lamelle in der Miite breiter ist als an den Enden.

18» Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die. Lamellen(254) Rechteckform besitzen und nur an der äußeren ■

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schmalen Rechteckseite einen Stift (274) tragen, der in Schlitzen (272) der verstellbaren Scheibe (270) geführt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, a-.üurch gekennzeichnet, daß in dem die kasse aufnehnenaen Raum des Spritskopfes (10) ein Stößel oder Dorn (32) an_:jer.racht ist, der in dem Rohling B beim Ausstoß eine Bohrung (206) erzeugt.

20. Vorrichtung zur Feinbearbeitung des nach den Ansprüchen 1 bis 19 hergestellten Rohlings, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des abgeschnittenen Rohlings mit Schultern (210, 212) versehene Supporte drehbar pngeordnet sind, deren Zapfen (214, bzw. 216) in die Bohrung G:G6) des Rohlings führend eingreifen, und daß ein Schleifkörper mit einem dem Rohlingsprofil entsprechenden Profil axparallel zuaRohling angetrieben ist.

21. Zylindrischer profilierter Rohling gekennzeichnet durch Herstellung nach einem oder mehreren der Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 6.

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