DE2826732C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Extrusionsform zur Herstellung von Wabenkörpern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Extrusionsform nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bereits aus der US-PS 37 90 654 bekannt. Bei dieser Extru­ sionsform sind die Auslaßschlitze und die mit diesen in Verbin­ dung stehenden Bohrungen zur Zuführung des zu extrudierenden Materials in einem gemeinsamen Block ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Extrusionsform der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher herstellbar ist und eine gleichmäßige Herstellung von Wabenkörpern erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Extrusionsform ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Wabenkörper bestehen aus einer Vielzahl von Zellen mit etwa 0,05 mm bis 1,28 mm dicken Zellwänden. Die zu ihrer Herstellung geeigneten Extrusionsformen bestehen aus wenigstens zwei vorge­ fertigten Formteilen, Platten, Scheiben, aus geeignetem Material, z.B. Metall, die beispielsweise durch Schweißen, Kaltlöten usw. zusammengefügt werden. Der erste Teilkörper enthält die unterein­ ander verbundenen, in gleichem oder verschiedenem Abstand zueinander angeordneten Auslaßschlitze, die an der Austrittsseite ein Gitter beliebiger geometrischer Form bilden, das rechtwinke­ lig quadratisch, dreieckig, polygonal, kreisrund usw. sein kann. Der zweite Teilkörper enthält dabei die Bohrungen zur Zufuhr des zu extrudierenden Materials. Der erste Teilkörper enthält außerdem eine Vielzahl von die Einlaßseite über innenliegende Wurzel- oder Fußteile der Auslaßschlitze mit der Austrittsseite verbindende Bohrungen kleinen Durchmessers, welche das Extru­ sionsmaterial zu Kreuzungs- oder Schnittstellen der Auslaß­ schlitze führen. Die Bohrungen haben vorzugsweise nicht nur eine Mindestlänge, sondern auch vergleichsweise kleine Durchmesser und stehen unmittelbar mit bestimmten Schnittstellen des von den Auslaßschlitzen gebildeten Gitters in Verbindung. Die Auslaß­ schlitze haben eine die angestrebte dünnwandige Struktur der herzustellenden Wabe ergebende Größe und Ausrichtung und reichen von der Austrittsfläche so weit nach innen, daß die Austritts­ schlitze mit Material gefüllt werden, bevor es aus der Form tritt. Die Auslaßschlitze ergeben einen derart ausreichenden Strömungswiderstand, daß das Material vor dem Austritt aus der Extrusionsform seitlich in den Schlitztiefen zusammenläuft und eine zusammenhängende Masse bildet.

Durch den zweiten Teilkörper der Extrusionsform führen Bohrungen erheblich größeren Durchmessers im Vergleich zu den Bohrungen im ersten Teilkörper. Diese Bohrungen sind so ausgerichtet, daß beim Zusammenbau der beiden Teilkörper eine Verbindung jeder Bohrung in dem zweiten Teilkörper mit mehreren Bohrungen im ersten Teilkörper hergestellt wird. Im ersten Teilkörper können somit recht kurze Bohrungen sehr genauer Ausrichtung vorgesehen werden, die von den größeren Bohrungen im zweiten Teilkörper mit Extru­ diermasse versorgt werden. Hierdurch erhält die Form hohe strukturelle Festigkeit und vermeidet ein starkes Druckgefälle.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Extrusionsform anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des die Auslaßschlitze aufweisenden Teilkörpers, wobei eine Ecke weggebrochen ist zur Darstellung des Teilkörpers an der Eintrittsseite der Extrusionsform,

Fig. 2 die Extrusionsform von der Eintrittsseite gesehen mit einer weggebrochenen Ecke zur Darstellung der Aus­ trittsseite,

Fig. 3 eine Darstellung der Extrusionsform entlang der Linie 3-3 in Fig. 5 zur Veranschaulichung der Austrittsseite des zweiten Teilkörpers,

Fig. 4 eine Darstellung der Extrusionsform entsprechend der Linie 4-4 in Fig. 5,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Extrusionsform entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform der Extrusionsform, bei der ein zusätzliches Teil auf der Eintrittsseite vorgesehen ist, und

Fig. 7 bis 9 den Fig. 2 bis 4 entsprechende Darstellungen einer weiteren Ausführungsform, bei welcher jede Kreuzungs­ stelle der Auslaßschlitze durch eine Bohrung versorgt wird.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine runde oder scheibenförmige Extru­ sionsform 10, die aus dem Teilkörper 12 an der Eintrittsseite und einem Teilkörper 14 an der Austrittsseite besteht. An der Austrittsseite 18 des ersten Teilkörpers 14 sind Extrudiergitter für den Wabenkörper bildende, miteinander verbundene Auslaß­ schlitze 16 vorgesehen, die von den Seitenwänden der zwischen den Auslaßschlitzen angebrachten Stifte 20 begrenzt werden. Ver­ gleichweise kleine Bohrungen 22 führen von der Eintrittsseite 24 zu Kreuzungs- oder Schnittstellen 26 der Auslaßschlitze 16 an Wurzel- oder Fußstellen 28 zur Gewährleistung einer besseren Materialströmung.

Der zweite Teilkörper 12 der Extrusionsform 10 (Fig. 3 und 5) enthält die vergleichsweise größeren, von der Eintrittsseite 30 bis zur Austrittsseite 34 führenden Bohrungen 32. Infolge des im Vergleich zu den Bohrungen 22 größeren Durchmessers bedient eine Bohrung 32 mehrere der Bohrungen 22, bei der Ausführungsform nach Fig. 4 z.B. vier Bohrungen 22, die ihrerseits mit den Auslaß­ schlitzen 16 in Verbindung stehen, so daß ein Teil des zu extrudierenden Materials linear durch die Extrusionsform fließt.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist ein weiterer, dritter Teilkörper 36 mit besonders großen Bohrungen 38 auf den zweiten Teilkörper 12 gesetzt, wobei jede Bohrung 38 mit vier Bohrungen 32 verbunden ist. Wie diese Ausbildung zeigt, können weitere Teilkörper mit jeweils größeren Bohrungen aufgesetzt werden.

Die Fig. 7 bis 9 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei welcher der erste Teilkörper 114 mit je einer Bohrung 122 für den Schnitt- oder Kreuzungsteil 126 der verbundenen Auslaßschlitze 116 und der zweite Teilkörper 112 mit den Bohrungen 132 versehen ist. Nach Zusammenbau der beiden Teilkörper zur Extrusionsform 110 stehen die Bohrungen 132 über je vier Bohrungen 122 mit den Kreuzungen 126 der Auslaßschlitze 116 in Verbindung. Jede Kreuzung wird also von einer Bohrung versorgt und es entsteht ein zusammenhängender Wabenkörper ohne den bisher unvermeidlichen Rückstau und ohne Minderung der Formfestigkeit. Die Versorgung jeder Schnittstelle über eine gesonderte Bohrung konnte bisher nur durch Verkleinerung des Bohrungsdurchmesser erreicht werden, damit sie nicht überlappten und die Formstifte mit der erforder­ lichen Masse und Festigkeit ausgeführt werden konnten, wodurch aber ein sehr starker Rückstau entstand. Andererseits mußte eine Vergrößerung der Bohrungsdurchmesser die Formfestigkeit so weit schwächen, daß höhere Drücke benötigt wurden, welche die Extru­ sionsformstruktur verbogen oder sogar beschädigten. Diese Nachteile werden ausgeschaltet, weil jede Kreuzungsstelle mit ihrer eigenen kleinen Bohrung versehen werden kann, gleichzeitig aber durch eine größere Bohrung mit Extrudiermaterial versorgt wird.

Ein Versuchsbeispiel kam z.B. mit 35-42 bar weniger Druck aus.

Die beschriebene Extrusionsform ist zur Herstellung von Wabenkör­ pern beliebiger Form geeignet. Soll z.B. anstelle eines quadrati­ schen Wabenkörpers ein hexagonaler Körper extrudiert werden, so kann eine mit doppelter Größe ausgebildete Bohrung je drei kleinere Bohrungen versorgen. Die doppelte Größe der Einlaßboh­ rungen ist nicht unbedingt erforderlich, wird aber für einen leichteren Zusammenbau der Form und für bessere Strömungsver­ hältnisse bevorzugt. Die größeren Bohrungen haben dann einen wenigstens das 1,414-fache des Durchmessers der kleineren Bohrungen betragenden Durchmesser, anderenfalls ergeben die Bohrungen keinen Strömungswiderstand. Sind die größeren Bohrungen um das 2,5-fache größer, so wird die Form meist zu schwach für die erforderlichen Extrusionsdrücke.

Claims (5)

1. Extrusionsform zur Herstellung von Wabenkörpern mit an der Austrittsseite gitterförmig ausgebildeten Auslaßschlitzen und mit diesen in Verbindung stehenden Bohrungen zur Zufuhr des zu extrudierenden Materials, bei der die Form aus wenigstens zwei Teilkörpern zusammenge­ setzt ist, wobei in dem ersten Teilkörper die Auslaßschlitze zur Auslaßseite führend untereinander verbunden sind und von der Einlaßseite des ersten Teilkörpers zu den Auslaß­ schlitzen führende Einlaßbohrungen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem zweiten Teilkörper (12; 112) zwischen dessen Einlaßseite und Auslaßseite Bohrungen (32; 132) ausgebildet sind, die an seiner Auslaßseite mit den Einlaßbohrungen (22; 122) des ersten Teilkörpers (14; 114) in Verbindung stehen, daß die Einlaßbohrungen (22; 122) des ersten Teilkörpers (14; 114) in Schnittstellen (26; 126) der Auslaßschlitze (16; 116) münden,
daß jede Bohrung (32; 132) des zweiten Teilkörpers (12; 112) einen größeren Durchmesser hat als die Einlaßbohrungen (22; 122) des ersten Teilkörpers (14; 114), und
daß jede Bohrung (32; 132) des zweiten Teilkörpers (12; 112) mit mehreren Einlaßbohrungen (22; 122) des ersten Teilkör­ pers (14; 114) in Verbindung steht.

2. Extrusionsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrungen (32) in dem zweiten Teilkörper (12) wenigstens das 1,414-fache des Durchmessers der Bohrungen (22) in dem ersten Teilkörper (14) beträgt.

3. Extrusionsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bohrung (32) des zweiten Teilkörpers (12) mit wenig­ stens drei Bohrungen (22) des ersten Teilkörpers (14) in Verbindung steht.

4. Extrusionsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (22) des ersten Teilkörpers (14) an den Fußstellen (28) der Auslaßschlitze (16) nahe deren Verbin­ dungsstellen angeordnet sind.

5. Extrusionsform nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem zweiten Teilkörper (12) ein dritter Teilkörper (36) mit Bohrungen (38) angeordnet ist, daß die Bohrungen (38) des dritten Teilkörpers (36) einen größeren Durchmesser aufweisen, als die Bohrungen (32) des zweiten Teilkörpers (12), und daß jede der erstgenannten Bohrungen (38) mit mehreren der zweitgenannten Bohrungen (32) in Verbindung steht.