DE1529977C - Auskleidung fur eine zweilaufige Strang presse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zweiläufige Strangpresse aus zwei achsparallelen, innen mit einer verschleißfesten Metallschicht versehenen Metallkörpern, die an ihren Durchdringungslinien jeweils zwei mit Abstand gebildete, sich in Längsrichtung erstreckende und in das Innere der Metallrohrkörper hineinragende Rippen aufweist.

Derartige Auskleidungen für eine zweiläufige Strangpresse sind bereits bekannt (USA.-Patentschrift 3 010 151). Diese Auskleidungen werden derart hergestellt, daß Segmente von Metallrohrkörpern miteinander verschweißt werden, die an ihren Innenwänden mit einer verschleißfesten Auskleidung versehen sind.

Diese Auskleidung ist erforderlich, damit die Strangpresse den hohen auftretenden Drücken standhalten kann, die durch die auszupressenden Materialien . entstehen. Bekannte Auskleidungen dieser Art ergeben jedoch V-förmige, in das Innere der Metallrohrkörper hineinragende Rippen, die zwischen sich eine relativ schmale mittlere Zone abgrenzen. Die Größe dieser Zone bzw. dieses Ausschnittes bestimmt andererseits die Abmessungen der zentralen öffnung zwischen den Auskleidungssegmenten, da, die verschleißfeste Metallschicht eine diese zentrale öffnung abgrenzende Einlage bilden muß. Die Breite der mittleren Aussparung zwischen den Metallrohrsegmenten richtet sich weitgehend nach den Abmessungen der einzelnen segmentförmigen Auskleidun-

ao gen, und diese Breite ist in jedem Fall im Vergleich zum Durchmesser der. betreffenden Segmente ziemlich klein. Das Vorhandensein derartiger enger Aussparungen führt häufig zum Auftreten hoher Drücke auf der Außenseite der Auskleidungen, so daß die Auskleidung durch die Bildung von Riefen od. dgl. beschädigt werden kann. Ferner lassen solche engen Aussparungen die ausgepreßten Materialien nicht einwandfrei von einem Laufsegment zum anderen fließen, so daß sich eine relativ geringe Leistung der

Strangpresse-ergibt. -

Weiterhin sind die V-förmigen Rippen dieser bekannten Auskleidungen für zweiläufige Strangpressen relativ schwach und brechen häufig ab, wenn sie zu hohen Drücken ausgesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auskleidung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Längsöffnung zwischen ihren Metallrohrkörpern aufweist, wobei dieser Längsöffnung jede gewünschte Breite gegeben werden' kann, so daß es möglich ist, eine" höhere Leistung der Strangpresse und eine gleichmäßige Druckverteilung an der Innenfläche der Auskleidung zu erzielen, um so das einwandfreie Fließen der ausgepreßten Materialien von einem Metallrohrkörper zum anderen zu gewährleisten. Dabei sollen die Rippen zwischen den Metallrohrkörpern eine relativ hohe Festigkeit haben, so daß an dieser Stelle keine Bruchgefahr besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Rippe durch zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufende Flächen begrenzt ist, wobei eine der Flächen der ersten Rippe im wesentlichen parallel zu und fluchtend mit der entsprechenden Fläche der zweiten Rippe verläuft, daß . die Metallrohrkörper aus einem eisenhaltigen Metall bestehen und daß die verschleißfeste Metallschicht aus einer Eisenlegierung mit 2,5 bis 6 Gewichtsprozent Nickel, 2 bis 4 Gewichtsprozent gebundenen Kohlenstoffs, 0,2 bis 2,5 Gewichtsprozent Bor, bis zu 2,5 Gewichtsprozent Silizium, bis zu 0,1 Gewichtsprozent Schwefel und bis zu 0,3 Gewichtsprozent Phosphor oder einer Nickel-Kobalt-Legierung aus 40 bis 45 Gewichtsprozent Nickel, 40 bis 45 Gewichtsprozent Kobalt, 6 bis 8 Gewichtsprozent Chrom, 3 bis 4 Gewichtsprozent Bor, 1 bis 2 Gewichtsprozent Silizium, bis zu 1 Gewichtsprozent Mangan und bis zu 0,5 Gewichtsprozent Kohlenstoff besteht.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Schnittlinien

zwischen den rechtwinklig zueinander verlaufenden Flächen der Rippen in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß sie einen Kreisbogen einschließen, der jeweils einem Zentriwinkel von 45 bis 60° des Querschnittes des Metallrohrkörpers entspricht.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Schultern jedes Metallrohrkörpers in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die Außenkanten der Schultern einen Kreisbogen einschließen, der einem Zentriwinkel von 45 bis 60° des Querschnittes jedes Metallrohrkörpers entspricht, und daß jede der Schultern unter einem Winkel von 45 bis 60° gegenüber einem Radius des betreffenden Metallrohrkörpers verläuft, der die Außenkante der Schulter schneidet.

Auf diese Weise ergibt sich eine Auskleidung für eine zweiläufige Strangpresse der eingangs genannten Art, bei der die Längsöffnung zwischen den Rippen jede gewünschte Breite aufweisen kann und bei der sich eine hohe Leistung der Strangpresse ergibt, da -. eine gleichmäßige Druckverteilung an der Innenfläche 4' der Auskleidung erzielt wird. Weiterhin wird die Bruchgefahr an der Stelle der Rippen durch die erfindungsgemäße Ausbildung dieser Rippen und ihre relativ große Stärke sicher verhindert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels der Auskleidung eines Metallrohrkörpers,

F i g. 2 einen Querschnitt einer aus zwei Metallrohrkörpern nach F i g. 1 zusammengesetzten Auskleidung, wobei die Metallrohrkörper so miteinander verschweißt, sind, daß sie bei einer zweiläufigen Strangpresse verwendet werden können,

F i g. 2 A einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 2 in der Nähe der Verbindungsstelle zwischen den zwei Lauf Segmenten,

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine bekannte Auskleidung für eine zweiläufige Strangpresse.

Die Auskleidung für eine zweiläufige Strangpresse wird in der Weise hergestellt, daß man zunächst zwei mit einer Auskleidung versehene Metallrohrkörper formt, von denen jeder ein vorgeformtes hohles Bauteil aus Metall umfaßt, das mit einer verschleißfesten Auskleidung in Form einer Metallschicht versehen ist und eine allgemein zylindrische Form aufweist, wobei außerdem zwei durch einen Abstand getrennte Rippen vorhanden sind, die sich in der Längsrichtung erstrecken und in die Wände des Metallrohrkörpers eingesetzt sind. Jedes Paar von Rippen wird durch zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufende Flächen abgegrenzt, wobei eine der Flächen jeder Rippe parallel zur entsprechenden Fläche der anderen Rippe jedes Paars angeordnet ist und damit in Fluchtung steht.

Wenn man zwei solche Metallrohrkörper in der Längsrichtung und in der Nähe der durch einen Abstand getrennten Rippen mit Hilfe eines Fräswerkzeugs bearbeitet, so daß die Wandteile zwischen den Rippen entfernt werden, woraufhin die beiden rohrförmigen Segmente so miteinander verschweißt werden, daß die Rippenelemente einander benachbart sind und miteinander fluchten, erhält man eine für eine Strangpresse geeignete Auskleidung mit zwei Verbindungsflächen, die sich an den Kanal zwischen den betreffenden parallelen Segmenten anschließen, wobei die aus dem erwähnten verschleißfesten Material bestehende Schicht eine relativ feste, glatte und haltbare Auskleidung bildet.

Die Anordnung der an der verschleißfesten Auskleidungsschicht aus Metall ausgebildeten Längsrippen kann entsprechend den Erfordernissen bei der Auskleidung für die Strangpresse gewählt werden, so daß jede gewünschte Breite der fertigen Längsöffnung zwischen den Metallrohrkörpern der Auskleidung gewählt werden kann. Somit kann man die Strangpresse so ausbilden, daß das Material in günstiger Weise fließt und daß die Druckverteilung den konstruktiven Erfordernissen entspricht, so daß eine hohe Leistungsfähigkeit der Strangpresse gewährleistet ist.

Bei der bevorzugten Ausbildungsform wird die Auskleidung für eine Strangpresse in der Weise hergestellt, daß man zunächst zwei sich in der Längsrichtung erstreckende Einkerbungen 12 und 13 an der Innenfläche eines hohlen Metallrohrkörpers 11 ausbildet, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, um die Herstellung der verschleißfesten Auskleidung aus Metall vorzubereiten. Die Einkerbung 12 wird durch zwei Flächen 14 und 15 abgegrenzt, die im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen, und die Einkerbung 13 wird auf ähnliche Weise durch zwei Flächen 14' und 15' abgegrenzt, die ebenfalls einen rechten Winkel einschließen. Die Flächen 15 und 15' der Einkerbungen 12 und 13 sind im wesentlichen parallel zueinander und in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, so daß sie die Verbindungsflächen der noch zu beschreibenden zentralen Öffnung der Auskleidung bilden können.

Die in der Längsrichtung verlaufenden Schnittlinien zwischen den Flächen 14 und 15 bzw. 14' und 15' der beiden Einkerbungen sind längs des Umfangs des Metallrohrkörpers 11 in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß sie die Größe der gewünschten zentralen Öffnung für die Auskleidung für eine zweiläufige Strangpresse bestimmen. In den meisten Fällen genügt es, diese Schnittlinien in einem solchen Abstand voneinander anzuordnen, daß der in F i g. 1 mit α bezeichnete Zentriwinkel, der durch den Kreisbogen zwischen den Schnittlinien bestimmt wird, etwa 45 bis 60° beträgt.

Danach wird eine verschleißfeste Schicht aus Metall als Auskleidung auf die Innenfläche des Metallrohrkörpers 11 einschließlich der durch die Einkerbungen 12 und 13 abgegrenzten Räume 'aufgebracht. Die verschleißfeste Schicht besteht zweckmäßig aus einer Metallegierung, die die gewünschte Widerstandsfähigkeit gegen Abschleißen, eine ausreichende Korrosionsfestigkeit und/oder andere erwünschte Eigenschaften aufweist. Wenn der Metallrohrkörper 11 aus einem eisenhaltigen Metall besteht, z. B. aus Stahl, besitzt die verschleißfeste Legierung in den meisten Fällen einen Schmelzpunkt, der über etwa 535° C liegt und niedriger ist als der Schmelzpunkt des Materials des Metallrohrkörpers 11. Vorgeformte Stücke aus einer solchen Legierung können in den Metallrohrkörper 11 eingeführt werden, oder man kann geeignete Mengen der einzelnen Metalle, aus denen sich beim gemeinsamen Schmelzen die gewünschte Legierungszusammensetzung ergibt, in den Metallrohrkörper 11 einführen, um die Auskleidung auf eine noch zu erläuternde Weise herzustellen. Eine zweckmäßige harte und verschleißfeste Legierung, die zur Herstellung der verschleißfesten

Auskleidung verwendet werden kann, ist eine eisenhaltige Legierung, die im wesentlichen aus Eisen besteht und etwa 2,5 bis 6 Gewichtsprozent Nickel enthält, ferner etwa 2 bis 4 Gewichtsprozent gebundenen Kohlenstoffs, etwa 0,2 bis 2,5 Gewichtsprozent Bor, bis zu etwa 2,5 Gewichtsprozent Silizium, bis zu etwa 0,1 Gewichtsprozent Schwefel und bis zu etwa 0,3 Gewichtsprozent Phosphor.

Eine weitere Legierung, die zur Herstellung der verschleißfesten Auskleidung geeignet ist, ist eine Nickel-Kobalt-Legierung, die etwa 40 bis 45 Gewichtsprozent Nickel enthält, ferner etwa 40 bis 45 Gewichtsprozent Kobalt, etwa 6 bis 8 Gewichtsprozent Chrom, etwa 3 bis 4 Gewichtsprozent Bor, etwa 1 bis 2 Gewichtsprozent Silizium, etwa 1 Gewichtsprozent Mangan und bis zu etwa 0,5 Gewichtsprozent gebundenen Kohlenstoffs.

Die zuerst erwähnte eisenhaltige Legierung kann in erster Linie wegen ihrer Härteeigenschaften verwendet werden, während die zuletzt erwähnte Nickel-Kobalt-Legierung eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufweist und leicht zu bearbeiten ist.

Die Metallkomposition zur Herstellung der verschleißfesten Legierung wird in den Metallrohrkörper 11 eingebracht, und dieser wird im Ofen langsam gedreht, um das Metallgemisch zu schmelzen, woraufhin der Metallrohrkörper mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, um die geschmolzene Komposition durch Fliehkräfte auf der gesamten Innenfläche des Metallrohrkörpers einschließlich der Räume zu verteilen, die durch die Wände der Einkerbungen 12 und 13 abgegrenzt werden; schließlich wird eine langsame Abkühlung mit Hilfe von Wasser bewirkt, um das geschmolzene Metall zum Erstarren zu bringen, so daß es die gewünschte verschleißfeste Auskleidung aus Metall bildet. Die auf diese Weise erzeugte Auskleidung 16, 16 a kann jede gewünschte Wandstärke erhalten; die Wandstärke liegt gewöhnlich zwischen etwa 1,6 und etwa 3,2 mm; hierbei hat die Auskleidung eine allgemein zylindrische Form, und sie umfaßt zwei durch einen Abstand getrennte Rippen 17, die sich parallel zur Achse des Körpers erstrecken und in die Wand des Metallrohrkörpers hineinragen bzw. nach außen vorspringen.

Hierauf wird der Metallrohrkörper 11 in der Längsrichtung, z.B. entlang der Achse in Fig. 1, abgefräst, um einen Teil der Wände des Metallrohrkörpers nahe den Flächen 15 und 15' zu entfernen, d. h. dort, wo die Wand des Metallrohrkörpers in die Rippen 17 übergeht.

Der mittlere Wandabschnitt 18 zwischen den Rippen 17 des Metallrohrkörpers wird danach entfernt, wobei die Kanten des so erzeugten Segments eine lückenlose Fläche aus dem verschleißfesten Material abgrenzen, die durch zwei Flächen 19 und 21 begrenzt wird, wie es in Fig. 2 und 2A gezeigt ist. Gemäß Fig. 2A wird die Fläche 19 teilweise durch die lückenlose zylindrische Auskleidung 16 und zum anderen Teil durch eine Schulter 22 gebildet, die nach dem Anfräsen der Rippe 17 verbleibt. Die Schulter 22 und die entsprechende Schulter der Fläche 21 bilden eine lückenlose Verbindungsfläche, die durch das verschleißfeste metallische Auskleidungsmaterial gebildet wird, das danach gemäß F i g. 2 bei 23 und 23' mit einem gleichartigen Metallrohrkörper 11' verschweißt wird.

Die Flächen 19 und 21 des Metallrohrkörpers 11 stehen in Fluchtung mit den entsprechenden Flächen 19' und 21' des zweiten Metallrohrkörpers 11', so daß nach dem Verschweißen der beiden Metallrohrkörper bei 23 und 23' eine zentrale, in der Längsrichtung verlaufende Öffnung 24 vorhanden ist, deren in seitlicher Richtung verlaufende Verbindungsflächen durch die Schulterabschnitte der Flächen 19, 19' und 21, 21' gebildet werden, welche ausschließlich aus dem verschleißfesten Auskleidungsmaterial bestehen. Jeder dieser Abschnitte bildet gemäß F i g. 2 einen Winkel β von etwa 45 bis 60° mit einem Radius des Metallrohrkörpers 11 bzw. 11', der die Außenkante der öffnung schneidet.

Die in F i g. 2 gezeigte fertige Auskleidung 25 für eine Strangpresse kann somit mit einer zentralen Öffnung 24 versehen werden, die jede gewünschte seitliche Abmessung hat, wie es zur Anpassung an bestimmte Anlagen mit Förderschnecken von bestimmter Form sowie zur Anpassung an die verschiedenen zu verarbeitenden thermoplastischen Materialien erforderlich ist. Die Verbindungsflächen zwischen den miteinander verschweißten Metallrohrkörpern 11 und 11' der Auskleidung bilden eine relativ ebene Scheitelkonstruktion, aus der sich eine hervorragende Festigkeit ergibt, wenn die Konstruktion dem Druck des Materials ausgesetzt wird, das von einem Metallrohrkörper zum anderen ausgepreßt wird.

Im Gegensatz hierzu werden gemäß F i g. 3 die bis jetzt bekannten Auskleidungen 25 α für Strangpressen in der Weise hergestellt, daß zwei Metallrohrkörper 11a und 11a' bei 23 a an der Schnittfläche der verschleißfesten Auskleidungen 16 α und 16 a' verschweißt werden. Die Schnittstellen der Segmente werden durch V-förmige Scheitelabschnitte 26 und 27 gebildet, die zwischen den Auskleidungen der beiden Segmente entstehen. Da die Auskleidungen 16 α und 16 a' im Vergleich zur Wandstärke der Metallrohrkörper 11 α und 11 α' relativ dünnwandig sind, ist die dazwischenliegende Längsöffnung 24 α enger als der gemeinsame Querschnitt der Metallrohrkörper 11a und 11a'. Außerdem besteht die Gefahr, daß die V-förmigen Scheitelabschnitte 26 und 27 ausbrechen, wenn sie während des Strangpressens relativ hohen Drücken ausgesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Auskleidung für eine zweiläufige Strangpresse aus zwei achsparallelen innen mit einer verschleißfesten Metallschicht versehenen Metallrohrkörpern, die an ihren Durchdringungslinien jeweils zwei mit Abstand gebildete, sich in Längsrichtung erstreckende und in das Innere der Metallrohrkörper hineinragende Rippen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rippe (17) durch zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufende Flächen (14, 14', 15, 15') begrenzt ist, wobei eine der Flächen (15) der ersten Rippe (17) im wesentlichen parallel zu und fluchtend mit der entsprechenden Fläche (15') der zweiten Rippe (17) verläuft, daß die Metallrohrkörper (11, 11') aus einem eisenhaltigen Metall bestehen und daß die verschleißfeste Metallschicht aus einer Eisenlegierung mit 2,5 bis 6 Gewichtsprozent Nickel, 2 bis 4 Gewichtsprozent gebundenen Kohlenstoffs, 0,2 bis 2,5 Gewichtsprozent Bor, bis zu 2,5 Gewichtsprozent Silizium, bis zu 0,1 Gewichtsprozent Schwefel und bis zu 0,3 Gewichtsprozent Phosphor oder einer Nickel-Kobalt-Legierung aus 40 bis 45 Gewichtsprozent Nickel, 40 bis 45 Gewichtsprozent Kobalt, 6 bis 8 Gewichtsprozent Chrom, 3 bis 4 Gewichtsprozent Bor, 1 bis 2 Gewichtsprozent Silizium, bis zu 1 Gewichtsprozent Mangan und bis zu 0,5 Gewichtsprozent Kohlenstoff besteht.

2. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittlinien zwischen den rechtwinklig zueinander verlaufenden Flächen (14, 14', 15, 15') der Rippen (17) in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß sie einen Kreisbogen einschließen, welcher jeweils einem Zentriwinkel von 45 bis 60° des Querschnitts des Metallrohrkörpers (11, 11') entspricht.

3. Auskleidung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schultern (22) jedes Metallrohrkörpers (11, 11') in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die Außenkanten der Schultern einen Kreisbogen einschließen, der einem Zentriwinkel von 45 bis 60° des Querschnitts jedes Metallrohrkörpers (11, 11') entspricht, und daß jede der Schultern unter einem Winkel von 45 bis 60° gegenüber einem Radius des betreffenden Metallrohrkörpers (11, 11') verläuft, der die Außenkante der Schulter schneidet.