JP3662249B2 - Method for manufacturing continuous cylindrical body having at least one spiral duct inside, and manufacturing apparatus therefor - Google Patents

Method for manufacturing continuous cylindrical body having at least one spiral duct inside, and manufacturing apparatus therefor Download PDF

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Abstract

The description relates to a process for the continuous production of cyclindrical rods (24) with at least one and preferably a plurality of internal helical channels (26) of predetermined cross-section uniformly distributed around the periphery. This process is used especially in the production of a sintered metal or ceramic blank in which the plastic compound forming the blank is pressed out of a nozzle mouth (14), with the compound (12) flowing along the axis (44) of the helically twisted pin (40, 42) journal secured on a nozzle mandrel. To simplify the process and eliminate as far as possible the dependence of the result of extrusion on the extrusion process parameters, there is a rotatable cooling channel former in the nozzle aperture having at least one helically pretwisted pin (40, 42) rigidly attached to a shaft (30) at least at the securing point, thus being dimensionally stable. The helical pretwist exactly corresponds to the shape of the helix of the internal channels (26) to be formed in the blank. Thus a constant rotary impulse defined by the pitch of the helix is imposed on at least one pin (40, 42) by the plastic compound (12) flowing along its axis (44) essentially over its entire length, with the result that the compound (12) cannot be plastically deformed in the nozzle mouth (26).

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１による連続的な円柱状のコアにある少なくとも１本の螺旋状の管路を製造方法に関する。さらに、本発明は、この方法を実行するための装置、つまりこの方法を実行するための適切な、請求項14による押し出し機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可塑化するセラミック、あるいは粉末冶金的な材料から連続的に、例えば押し出し方法によって製造された、コアに少なくとも部分的に螺旋状の特定な断面を持つ管路を有する円柱の焼結品は、工業産業、特にドリル工具の製造の際にますます必要となってきている。これらのドリル工具の冷却剤、あるいは洗浄剤供給系がコアにあるため、それらの冷却剤、あるいは洗浄剤は、切れ刃により近いところで流出することができる。少なくとも１本のコアにある冷却管路の螺旋状のコースは、製造すべき工具、例えばドリリング工具において螺旋状のチップノッチが設計、あるいは切り込まれている場合に必要である。
【０００３】
このようなドリリング工具の軸方向の長さは、いままでかなり大きいものであったため、コアにある少なくとも１本の螺旋状の冷却管路のピッチを、該冷却管路がドリルあるいは工具の切刃の全体の長さにわたって設定された幅の狭い許容範囲におさまるように、製造の段階で正確に制御、および管理する必要がある。
【０００４】
工具製造のために円柱の棒状のブランクを製造するための経済的な押し出し方法を開発する試みが多数行われた。
【０００５】
既にUS−PS 2 422 994に解説された押し出し方法において可塑化した粉末冶金材料が、内面に特定の断面を有する突起のある押し出しノズルに押し通される。押し出しノズルの中心部あたりに軸方向に棒状の物体が配置されている。これらの物体は、可塑化される材料で、還流されるアーバに固定されている。この方法は、複数の段階に分けて実施する。先ず、可塑化すべき原料は、外側に直線的に形成された少なくとも１本の溝を有するような未加工ドリルに加工される。つぎに、このように形成されている未加工ドリルが、押し出しノズルおよび原料の間に発生させる相対的な運動によってひねられる。このような２段階に分けられる製造方法は、現在使われている原料のほとんどに不適切であることが分かった。その理由は、押し出しノズルからでるブランクは、通常、圧力に対する感受性が非常に高いので、ブランクに働くわずかの力でも、単に外形だけではなく、コアに形成されている管路にも望ましくない大きな変形が生じるからである。そのため不良品の割合が過剰に高くなる。
【０００６】
このため、DE−PS 36 01 385には、既に、コアにある少なくとも１本の螺旋状に走る冷却管路のあるドリリング工具の製造方法が紹介されている。この方法では、該少なくとも１本の螺旋状に走る冷却管路は、可塑の材料を押し出すと同時に形成される。このため押し出しノズルの管先の内面には、螺旋状の断面が与えられている。これにおいて前記の突起の螺旋ピッチが、冷却管路の目的の螺旋ピッチに合わせてある。押し出しノズルの中心には、弾性ピンが設置されている。その上流の端は、ノズルのアーバに固定され、その弾性力は、前記ピンが、ノズルの管先の内面の断面に生じさせるねじれ流に対応できるように選択されている。このような製造方法においては、流れの全断面に均等的なねじれ流を与えるため比較的大きなエネルギーを必要とする事は別にして、この方法によって製造されたブランクの冷却管路の螺旋ピッチが、ノズルの管先の内面の断面の突起、あるいは溝の螺旋ピッチと異なることが明らかになった。そのため、材料の損失を最小限におさえるため、ノズルの管先の内面の断面の突起あるいは溝の数を大きくし、その代わりに深さを減らすように製造しなければならないことが明らかになった。よって、通常に完成された焼結品は、チップノッチを切り込む前に丸くなるように研磨される。
【０００７】
完成された焼結品の外面を丸く研磨する段階を節約するため、DE−OSあるいはEP 0465 946 A1では、管先の内面の断面が正円柱の表面で形成されているノズルを用いた方法が提案されている。この場合、ノズルの管先の前に材料流内にあるねじり装置が設置されている。１つの別の方法では、押し出し材料にねじり装置によってビレットの断面に作用するねじる運動を強制的に与える。もう１つ別の方法では、押し出し材料をねじり装置によってねじり、あるいは回転運動を強制的に与える。内側の管路を形成するため、ねじり、あるいは回転運動に追従する糸状の部材が材料の流れにの中にまで突き出る。この場合、押し出されたブランクのコアに形成する冷却剤の管路の少なくとも１本の断面、あるいは複数の断面に位置する円の直径は、流速およびノズルの管先内の摩擦損失に影響される。これは、特に１つの押し出し充填材料からつぎの充填材料へ切り替えるときに悪影響を及ぼすことがある。従って、本方法の他の変形法においてノズルの管先を回転できるように形成することが提案されている。その目的は、管先の回転によって材料流のねじり運動を補正することにある。
【０００８】
または、EP 0 431 681 A2から、金属あるいはセラミックの、前記の類の円柱形のブランクを製造するための方法および装置が知られてある。この方法および装置では、少なくとも１本のねじれた剛性の材料でできた中心棒が、内面がスムーズな正円柱形のノズルの管先を通る。この少なくとも１つのねじれた中心棒は、ノズルの管先の注入部の前に固定してあるアーバに取り付けられてある。よって、この方法において前記の棒に予め螺旋状の形を与え、剛性の材料、例えば硬質合金あるいは鋼鉄であれば、ある程度、ノズルの管先の内径および中心棒の外径の比較的小さい割合まで、ノズルの管先の領域内では追加のねじる装置を省略する事ができることが解明された。この場合、剛性を有する中心棒は、全断面にわたって材料の流れに均等的なねじり運動を強制的に与えることができることを前提している。前記の割合がより高い値を持つとき、ブランクをねじるためには、ノズルに設置されている追加のねじり装置によって強化する必要がある。さらに、通常、中心棒を、ブランクの中にある実際の螺旋状の管路のねじり度合いよりも強くねじる必要があることも解明された。これは押し出し材料をもって大量の実験を前提にする。これらは製造方法を高価にし、煩雑な品質管理措置も必要にする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、請求項１、あるいは請求項14による方法および装置を、押し出されたブランクに正確に設定されたコースを有するコアに形成されている螺旋状の冷却管路が、最大限の再現性、および組織質をもっているもののように発展させることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による方法は、押し出し機の構成、製造方法のパラメーターあるいはブランクの幾何学的な形による制限がないように設定されるべきである。この課題は、請求項１および14に解説された特徴によって解決される。
【００１１】
この場合において、コアの管路は、原形を作る段階でノズルの管先の中にある材料の可塑的な変形によって形成される。この場合、材料が特にねじりの無いようにノズルの管先に入り、流れの全断面にわたってねじりの無いように前記の少なくとも１つのピンに向かって流れ、ノズルの管先を通る際、連続的な螺旋のピッチに相当する回転運動を与えられ、あるいは１つの駆動できるピン懸 架装置を通るように流れる。この方法の別の実施例は、少なくとも１本のピン（棒）が回転しないように、あるいは軸方向に固定され、ノズルピンの中にノズルの軸と平行に取り付けられている回転できるように軸受けされている軸につなぐ、およびねじることによってその軸に沿って流れる可塑的な材料が、全長にわたって主に一定の螺旋のピッチによって決まる運動量モーメントが与えられることを特徴とする。また別の実施例では、少なくとも１つのピンを有する軸が１つの追加駆動をする。この軸のピンに対するピンの中にある径方向にある接続部がノズルの管先の中におかれれている。この場合、ピンが弾性的なものであっても良いし、駆動は希望のピッチと無関係に制御できる。
【００１２】
本発明は、高粘性材料流の押し出しの際、製造すべき螺旋ピッチに相当するねじり運動を与え、それによって該材料を比較的に強く可塑的に変形させる理念からは根本的に離れている。それよりも本発明は、少なくとも１本のワイヤにピンの全長に加算される流れ−押し寄せる力によって回転運動を与え、その運動によって可塑的な材料がノズルの管先を通る際に少なくとも１つの螺旋状のコア管路が形成され、そしてこの管路のピッチは、予めねじれているピンのピッチと正確に一致する原理に基づく。本発明による方法は、栓抜き効果の逆転した効果に基づく。この場合、前記のピンは栓抜きの螺旋状の棒、そして可塑的な押し出し材料が栓とたとえることができる。よって、本発明の場合、前記の少なくとも１つのコア螺旋は、原形作りの段階で形成される。本発明の特別の利点は、押し出し材料の断面にねじりの流れを与えるためほとんどエネルギーがかからないことである。同時にこれは、回転する部分と冷却管路を形成する部材が小さい再現性のある力にしか作用しないことを意味する。本発明の場合、予め設定されている螺旋のピッチにおいて、螺旋形の面で軸に近づくにつれてそのリード角が増加する現象を有利に採用されている。これによって押し寄せる角度が減少する。これは、ノズルの管先の内面の付近、あるいはねじり装置−押し寄せる面、あるいはそれより外側にある場所に比較してエネルギー的に利点をもたらす。つまり、言い替えれば押し出し材料の流れは、本発明によるコアにある冷却管路の製造の場合、最低限にしか負荷されない。これは、ノズルの管先にでるブランクがとても高い均質の組織を示すと言う特に良い利点が生じる。この場合意外なこととして、形成されている少なくとも１つの螺旋形の冷却管路の正確さ、つまりピッチ、径方向の位置、角度および断面に関する正確さが、最初からきわめて高い水準に保たれることができるのが明らかになった。しかも、これはノズルの管先の内面のために特定な粗さ、またはどのようにその粗さが選択されるのかということと無関係に前記の水準が保たれるのである。
【００１３】
本発明によって初めてコアに螺旋状の冷却管路を有する円柱形の押し出し体を製造することが可能となる。この物体は、円形以外の断面、例えば長方形、多角形、あるいは楕円形と言う形をしてもよく、ノズルの断面に対する冷却管路を形成する部材の回転中心部の位置な重要ではなくなる。また本発明による方法によって広い幅の中のブランクおよび／または可塑化の度合いおよび／または押し出しパラメーターと断面あるいは直径に対する依存性がなくなる。いずれの場合にせよ、ブランクの中に形成されている螺旋形が、共に回転させたワイヤで予め作った螺旋形に相当することになる。さらに有効的な実施例は、従属項および明細書に明らかになる。
【００１４】
引用請求項に記載された改善によって、製造の正確さおよび再現性が、わずかな機械的な煩雑さのみでさらに改良されている。
【００１５】
この場合、剛性あるいは弾性を備えるピンに、特に摩擦を減少する高圧液体、あるいは類液体が供給される。このように大幅に減少された摩擦によって、押し出し材料および少なくとも１つのピンの間には最小限の反発力しか発生させない。これらの最小限の反発力はさらに、最小の断面を持つピンを持つ支持部材を形成することができる。これらのピンの支持部材は、リッジ、軸および軸受けによって構成されている。これらのピン部材は、本発明によってより小さい直径で形成することができるから、これらの部材が逆に、場合によっては押し出し材料の流れを乱すおそれのある反発力をさらに減少させることとなる。従って、本発明では、径方向に押し出し材料の流れに作用する力を加算したものは、本発明で提案された手段によって、前記の力が再現性のあるように押し出し材料の流れに局所にも断面にもねじり運動を与えることができなくなるほど小さくなった。押し出し材料の内部および外側の凝集力がこの傾向に効率良く抵抗することが明らかになった。この場合、本発明による手段では、少なくとも１つの冷却管路を形成するピンが、実質的な摩耗を生じなくなる、と言う追加の利点がある。従って、主特許の対象にさらに加えた改良は、冷却管路を形成する部材が、押し出し材料の中に、準流体静力学的に設けられていることにたとえることができる。前記の液体は特に加圧された状態で供給され（請求項２および３）、そしてこの液体は、可塑剤でできているか、あるいはこの可塑剤の少なくとも１つの成分を含んでいる。
【００１６】
摩擦を減少する有利な効果は、摩擦を減少する液体がピンの付近にある、つまりそれらのピンの表面を濡らすことだけでも生じる。さらに別の改良は、請求項５、あるいは請求項38に説明されている改善よって得られる。この場合、摩擦を減少する液体が既に、軸が軸受けからでるところで、ベアリング−パッキング間隙を介して供給される。これによって流体静力学的な支持フィルムが、軸受けより下流にある冷却管路を形成する部材の全面にわたって形成されることになる。この流体静力学的な支持フィルムが後で、切り込まれる溝を介して流出する。この場合、押し出し材料の中に流れが回る部材、例えば軸、あるいは軸リッジの接続部に、介在物が生じないことが推測できる。これは、流体静力学的な間隙を形成する液体が、押し出し材料の内圧によって、表面にわたって形成する溝への最も簡単な道を探すことからである。
【００１７】
請求項６あるいは同17に解説された変更によって、ノズルの管先を通過する際に特に有効な圧縮比が得られる。粘性のきわめて高い材料の特性は、非粘性液体と異なり、それよりある程度の弾性をもっているため、ノズルの管先およびその中に設置されている螺旋状の棒を通過する際に、断面を満たすためにかなりの圧力があることに注意を払うことが必要である。これは特にノズルの管先の流入口、つまり押し出しノズルの形、あるいは流れの中の他の障害物によって流れの断面の変更が起きる領域では特に肝心である。本発明の特に有効の実施例によって、材料流の断面に分配する圧力のコントロールは、ノズルの管先の内面の形成によって行われる。この内面は例えば、流れを通過する断面が流出側に向かってだんだん小さくなるように形成することができる。これは、流体力学的な理由によって生じる周囲に向う圧力の低下（ノズルの管先の流出口の断面）の対策となる。
【００１８】
ノズルの流入口に入る材料は、ねじれた棒に達する際、反力モーメントが生じざるをえない。内面を適切に形成することおよび／またはノズルの流入口の付近に位置づけられている冷却管路を形成する部材の付近において適切な対策をとることにより、冷却管路を形成する部材の反力が、材料にねじりが生じないようにノズルの流出口を通過させ、その流出口から流出するように受けとめることができる。
【００１９】
適切な対策としては例えば、材料の流れにより冷却管路を形成する棒、あるいは冷却管路を形成する部材の回転運動を追加駆動することによって援助することである。この場合、前記のような追加駆動の最も有効な構成は、追加の駆動モーメントが反力モーメントをちょうど補正するように設計する事が望ましい。
【００２０】
本発明による他の実施例により、追加駆動は、例えば請求項34に解説されているように、冷却管路を形成する部材と組み合わせることが有効である。この場合、少なくとも１本の弾性的な中心ピンが、ノズルの管先の中間で突き出る軸の先端に取り付けられている。それによって軸は、希望の管路の螺旋ピッチを依存的に制御されるように回転させることができる。この場合において、材料の流れの断面全体にねじり運動を与えるものではなく、管路はこの場合にも原形を作る段階で形成されているから、上述したと同じ利点が得られる。
【００２１】
前記の追加駆動モーメントを発生させる別の、特に簡単な方法は、請求項６および７、あるいは請求項23に解説されている。螺旋形の回転方向に合わせて、冷却管路を形成する上流にある棒の端面に傾斜を与えることだけでも、摩擦に起因する粘性モーメントがほとんど補正できる。これは、請求項24の課題である。
【００２２】
さらに、少なくとも１本のコアにあるその１本のピンに相当する冷却管路を形成するピンが、軸と連結するボス体よりも上流側に延長された場合、これは請求項22に解説されている、棒の曲がりモーメントをボス体に導入する事が有利になる。これによってボス体およびピンの間の接続部分をより短く形成することができる。
【００２３】
軸に取り付けられているピンに一様の回転運動を導入することは、主に第一段階、つまりノズルの管先の本当のガイド部分に行われる。この理由により、ワイヤーの剛性は、軸からの距離を大きくなることにつれて小さくなるが、このことがコア管路の形の正確さに影響を及ぼすことはない。
【００２４】
出てくるブランクのいかなる回転、これは特定な応用の場合によって邪魔になることがあるが、それを防ぐための別の、あるいは追加の対策としては、少なくとも流入部分の付近において流れの線形化を行うことである。このため流れのガイド装置を利用することによって軸方向に流れの調整および安定化が行われている。このような流れのガイド装置を特に有効に形成する手段は、請求項40および41に記載されている。この場合、例えば軸方向のノッチを利用することができる。その形成において特にノズルの管先の内面の形成が、同時に、回転軸の端のボスの付近に生じる断面の変化を補整するために利用される。この場合、軸方向のノッチはピンおよび回転軸の間の接続ボスまでしか形成されない。
【００２５】
請求項44から請求項48までによる実施例は、ボス体の回りに立体的な流れにおいてボス体に取り付けられている剛性あるいは弾性の、予め螺旋形にされた、あるいは制御された回転駆動によって運動量モーメントの与えられたピン、あるいは糸の摩擦特性によって主にねじりのない押し出し材料の組織、およびブランクの正確さに悪影響が与えられることが特に有効的に避けられている。これらの悪影響の因子の中には、ノズルの表面に向かって径方向にわずかな到達距離を発生する押し出し材料のねじり運動だけを起こす運動量モーメントが含まれている。この回転軸、あるいは少なくとも１つのピンのピッチ円に発生するねじり運動を補整するため、あるいは消去するためにはガイド装置が有効である。これらの装置も最小寸法で形成することができ、その場合、軸方向に通過する流れの断面は、ターボマシーンと類似して、タービン形の管路を形成する部材、つまり前記の少なくとも１本のピンの横の狭い軸性の間隙に置かれる。これらのガイド装置は特にひれ状に形成し、例えばアーバと一体化して形成されている。しかし、必要に応じてアーバに取り付けることもできる。これらのねじりを防止するように作用する流れガイド装置の組み合わせは、前記のねじり運動がこの場合にも小さい到達距離を示すため、特に流れの断面の全体にわたらない。しかし、もちろんねじり運動防止装置を流れの断面全体に作用させることも可能である。
【００２６】
冷却管路を形成する部材が押し出し材料に与えるねじり運動を特に有効に補整する装置は、請求項47に記載されている。この場合、冷却管路を形成する部材によって発生され、押し出し材料に与えているねねじりモーメントが、ねじり運動の方向に対する反対方向に向いている対ねじり運動によって補整される。このねじり運動を補整するガイド装置は、例えば正確にボス体の形状をしていても良いし、あるいはねじり運動モーメントを発生させる中心棒の摩擦力を補整するように設計しても良い。この流れに突き出る部材、つまり流れ部材も制御されているように駆動、あるいは自由に軸受けされていることができる。この部材は、冷却管路を形成する部材の回転方向に対して反対方向に回転する。
【００２７】
作動原理によって本発明は、ブランクのどのような断面、そしてコアの管路のいかなる形や配置にも利用できる。ただし、対称的であるため特に簡単な状況は、棒が回転軸の軸に対して中心的に配置された場合に生じる。請求項49に記載した内容を発展させて、極めて高い粘性をもった、つまり可塑的な材料のノズルの管先への流入状態、あるいは螺旋中心棒への押し寄せる状態を最適化することもできる。
【００２８】
さらに有効的な実施例は、従属項および明細書において明らかになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施例に付いて説明する。
以下においてまず、本発明の作動に基づく、冷却管路を形成する原理を説明するため、先ず図１から４を参照する。
【００３０】
図１の符号10は、押し出し工具を示す。粘性の高い、可塑化された金属、あるいはセラミック材料12は、この工具を図14に示されているように右から左へ通り抜けて流れる。符号14は、ノズルの管先である。これはノズルのサポート部材16と一体で形成されるか、あるいはサポート部材16に交換可能に取り付けれている。ノズルの管先14および／またはノズルのサポート部材は、特に交換ができるように押し出し工具10に固定されている。
【００３１】
押し出し機のノズルは、２つの部分でできている、つまり、１つのノズルの管先DMおよび１つのノズル流入部DEである。ノズル流入部DEでは、可塑的な材料12を濾斗状にノズルの管先まで導入する。ノズル流入部DEの中心に、後に図15を参照しながらより詳しく説明するノズルアーバ18が設置されている。そのアーバの下流側に円錐の表面20が形成されている。それによってノズルアーバ18およびノズルのサポート部材16の間に、ノズルの管先DMに開口する環状空間22が形成される。
【００３２】
押し出し工具10、あるいは押し出し機のノズル14、16は、円柱形で棒状の、少なくとも１本のコアに位置する螺旋状の、左回り、あるいは右回りの管路26を有する成型品24を連続的に押し出すためにある。このようなブランクは、例えば工具の製造の際に必要である。この場合、適切に曲げられたブランクが本来の焼結工程に入る前に、押し出し工程において先ず１つの乾燥工程あるいは前焼結工程が続く。焼結加工が終了されたブランクは通常切削される。この場合、少なくとも１本の螺旋状のチップノッチが切り込まれることによって焼結されたブランクが加工される。コアに位置する管路26のコースは、切削加工の場合にはモニターすることができないため、ブランク24の各断面においてコア管路26の付近における、断面、ピッチ円、および軸28のピッチ円の偏心度をできる限り幅の狭い許容範囲内におさまるように作らなくてはならない。そのため、予め設定された螺旋ピッチWSを正確に保つ必要がある。そうでなければ、特にチップノッチを長めの、焼結されたブランクに刻み込むときに、コア管路に接近する距離が近すぎることが有り得る。その結果は、剛性の減少が生じるか、あるいはブランク全体が不良品となり、利用できなくなる場合がある。前記にあげた問題は、ドリルの中に形成されているコアの冷却剤管路、あるいは洗浄剤管路の数、および形と無関係に生じる。あるいはまた、金属の、あるいはセラミックのブランクを製造する際に、これらのブランクが乾燥、および／または焼結工程中において、組織に依存してときどき大幅に、規則正しく収縮することも考慮しなければならない。従って、可塑化した硬質合金あるいはセラミック材料の押し出しにおいて、単なる押し出されたブランクの寸法の高い正確さが保たれることだけではなく、断面にわたって組織の一様性も最大限に確保する対策を取ることが大事である。この目的に達するために、押し出し工具は、以下に示されている構成となっている。
【００３３】
ノズルアーバ18の中心には１つの軸30が回転ができるように軸受けされている。この軸30は、ノズルのアーバ18の前端部32より前に、ノズルの管先DMの中まで突き出ており、下流側にプレート状のボス体34がある（図16のものも参照すること）。このボス体は、その径方向外側に配置されている側面36、38を介してそれぞれ少なくとも１本の螺旋状の、予めねじれているピン、あるいは中心棒40、42と固定的に接続されている。ここに示されている実施例においてこれらのピン40、42は２本設けられている。これらのピン40、42は、軸44のアーバ30に、かつそれによってボス体34に対して中心的に配置されている。しかし、ここで本発明は、上記のピンの数および配置に限られないことを強調すべきである。同じように１本のピン、あるいは複数のピンを均等的に、あるいは非均等的にボスの周囲に配置することもできる。この場合、各ピンの直径が異なることも可能である。
【００３４】
しかし、また同じように前記のピンを異なるピッチ円に取り付けることもできる。その場合、ピンの軸および／あるいは回転方向で異なる場合さえある。
【００３５】
予め螺旋形にねじれたピン40、42は、押し出されたブランク24のピッチと正確に一致する。ピッチWSの度合いおよびピッチ円の直径TKDは、焼結の縮小率を考慮しながら設定される。螺旋軸28は、アーバ30の軸と一致する。これによってピン40、42の断面は、アーバ30の回転のとき常にピッチ円46上を動くことになる。このためには、ピン40、42を、正確に位置決めされているようにボス体34の側面36、38に取り付けることが必要である。これは特に溶接、あるいはハンダ付けによって行われている。ピン40、42の材料としては、弾性率の高い材料、例えば鋼鉄、硬質合金、あるいはセラミック材料が利用される。
【００３６】
示された実施例においてピン40、42の長さは、主に螺旋ピッチの長さWS/2である。その配列は、ピン40、42が少なくともノズルの管先14の端面まで到達するよう選択されている。よって、押し出し工程中にピン40、42によって形成されたコア管路26が、ノズルを出た後にもその形状および位置を保つ。
【００３７】
ボス体34は、ここに示されている実施例では、ノズルの管先DMの中に位置する。そのため、ノズルのアーバ18の前端部32から予め設定された軸距離AXがある。この軸距離AXは、ノズルの管先DMの中における押し出しの状況、およびそれにより前記少なくとも１本のピン40、42に影響を及ぼせるように特に調節ができるものである。
【００３８】
図１に示されている矢印50は、材料の流れが、ノズルの管先DMの付近で軸方向にピン40、42に押し寄せることを示す。従って、この流れは、螺旋形のピッチWSおよびピッチ円の直径TKDによって設定されている角度PHIをもってピン40、42に接触する。これらのピンは、ボス体34およびアーバ30を介して、螺旋性の軸28の回りに、つまり軸44の回りに、ノズルの管先DMの中に回転ができるように取り付けられている。そのため、可塑的な材料12がノズルの管先を通過するときにワイヤ40、42に連続的な、予め形成されたピンの螺旋形のピッチに相当する、角速度OMEGAをもつ回転運動を起こす。螺旋形のピンの流れに対する角度によって引き起こされ、周囲方向に作用する成分は、ピン40、42の長さにわたって加算される。従って、アーバ30、ボス体34、および少なくとも１本の螺旋状にねじれたピン40、42の構成は、流れの速度に設定される均等的な回転運動を行うことになる。この運動におけるピン40、42の曲がり負荷は、比較的小さく抑えられている。このようにピン40、42は、流れが軸方向を通る、駆動軸30を有したタービンの原理に基づいて作用する。ただし、この場合、その媒体は非粘性、圧縮できない液体ではなく、粘性の高い、そして多少弾性的な材料である。
【００３９】
接続部分36、38を有するボス体34は、ノズルの管先DMの領域にあるため、ここに示されている実施例においてノズルの管先DMの領域の流れ、および圧力状況を制御するための対策がとられている。ノズルの管先は原則的に２つの部分に分かれている。つまり、１つのノズルの管先−流入領域DME、および１つのノズルの管先−流れ領域DMSである。ノズルの管先は、ノズルの管先−流れ領域DMSにおいて予め設定された主に一定の形を保つ断面がある。これによって流れの速度が制御できる。DMS領域内の断面が変わらなければ、この領域の中の流れの速度も一定していることが推測される。実際流れが通過できる断面を少なくともDME領域の軸方向の長さにわたって、特にDEM領域中で、できればノズルの管先DMの全長にわたって主に一定にすることが肝心である。このためDME領域の中の直径は、DMS領域に比較して、図中Ｍで示す分だけ拡張されることによって、DMSおよびDMEの直径で決定されている輪形面積が、図３に示されている、接続部分52を含んだアーバ30およびボス体34の半径方向の断面の面積と等しくなる。DMSおよびDMEの領域内の直内面の適切な形成によって、材料12がノズルの管先DMを通過する際の過剰な圧力の変化が避けられる。特に、本発明によるノズルの管先DMによって、特にDMSおよびDMEの移行部において圧力が大きく減少することが防止されている。従って、DMS部において断面を満たすために充分な圧力があることが確実に確保される。
【００４０】
下流に設置されているボス体34のエッジ54、あるいは56のいくつかの可能な形態が図に簡単に示されている。ここに示されているこれらのエッジのコーズは、例に過ぎないし、もちろんある範囲内で、流れおよび圧力の状態をこの付近において適切に制御するため変更することができる。図では、破線て、下流にある替わりのエッジ156の実施例が示されている。このような設計により流れの状況を自由に設定することができる。
【００４１】
材料の流れが、ボス体34、およびピン40、42に軸方向に押し寄せる際、アーバ30によって吸収しなければならない軸方向の反力が発生する。そのため、単なるラジアルベアリング58だけではなく、平軸受け（スラストベアリング）60もアーバ30に設けられている。前記の平軸受けは以下に図２を参照して詳しく説明される。その他、図２に示されている実施例は、主に図１に示されているものと類似している。よって、図２では、図１と同じ符号を用いている。
【００４２】
平軸受け60は、ころがり軸受け、特にニードルベアリングで構成される。このニードルベアリングのピン62は、サポート円盤として形成されているころがり面64、66上を転がる。アーバ30は前記の円盤を通してある。１つの円盤、つまり円盤64は、一面でアーバの差し込み部材70の端面68にサポートされている。このアーバの差し込み部材70は、環形のノズルの差し込み部材74の中心体72にねじり込まれている。中心体72および取付外環76の間に特に互いに均等的な距離で周囲に形成されているリッジ78が設置されている。これらのものは特に外環76と一体化して形成されている。符号80は、アーバの差し込み部材70および中心体72の間にあるパッキングおよびパッキングパッケージである。第２の転がり円盤66は、ニードル62の反対にワッシャー82によって押さえられ、そしてこのワッシャーがベアリング調節ナット84によってアーバ30に押さえられている。符号86により示した栓は、ノズルアーバ−中心体72から、ベアリングに油をさすために取り外すことができる。
【００４３】
間隙のためのパッキングは符号88で示してある。このパッキング88により、ベアリング58および60を材料12に対して密閉するため充分であることが明らかになった。間隙のパッキングの後ろにさらに１つのＯリングを設置することもできる。
【００４４】
上記の回転できる冷却管路を形成する部材の軸受けの構造は、押し出し機のヘッドを最短時間内に取り替えることを可能にする。ヘッドを交換するためには、例えば、アーバの差し込み部材70全体およびその前に取り付けられているベアリング60が交換される。
【００４５】
図２に示されている実施例において、管路を形成する部材の構造は、図14に示されている螺旋状の予めねじれたワイヤ、あるいは棒40、42と変わらない。しかし、ワイヤ、あるいは棒40、42からアーバへの移行部（接続部）が多少異なる。
【００４６】
この実施例においてアーバ30は、下流端に太くなった部分134がある。ピン40、42は、溶接、あるいはハンダ付けによってアーバ30のそれに相当する太くなるところと接続されている。この構造では本発明による方法、あるいは本発明による押し出し装置を応用するとき、ノズルの管先DMにおいて押し出されているブランクは、非常に高い均一性を確保することに成功することが判明された。
【００４７】
もちろん、アーバの太くなった部分134の付近で、固定部分の回りにおける流体抵抗を最低限にする対策をとることもできる。これは図３に示された断面で示されている。符号234で示されたウェブの断面は非常に狭く形成され、そして特に軸の両側で螺旋形の面で構成されている。このため、連続的な冷却管路を形成する部材40、42の回転運動において発生する流体抵抗は最小となる。ワイヤ40、42およびボス体34、あるいは134、あるいは234の接続部の軸方向の長さは、比較的短く作ることができる。これはピン、あるいはワイヤ40、42が材料12の回転によって主に引張応力、そしてコイルばねと似たように僅かな捩じり応力でしか負荷されないためである。
【００４８】
前記の押し出し装置は以下のように作動する。
粘性の高い材料12は、軸方向の距離AXを持つ短い流入セクションを介して環状空間22から出て、軸方向にノズルの管先流入部分DMEへ入る。それによってこの材料は、棒、あるいはワイヤ40、ボス体34、あるいは134、あるいは234、またはアーバ30で構成されている冷却管路を形成する部材が、流れの押し寄せ角度PHIによって連続的に、ピンの螺旋ピッチWSに相当する回転を生じる。ノズルの管先の中にある螺旋形の位置、あるいは螺旋のピッチWSは、ブランクに形成されている冷却管路螺旋の位置、および形と正確に一致する。よって、ノズルの管先を通る流れがあれば、従来の類似の押し出し方法に比較して、通過する材料の可塑的な変化が生じない。それよりも、原形を形成する過程中に、螺旋形の冷却管路が中に形成される。その際、棒40、42には主に引張応力が生じる。同様なことが、アーバ30に対する負荷に対しても言える。よって、これも比較的小さい直径で形成することができる。
【００４９】
上に説明されている実施例において、ノズルの管先DMの円柱形の内空の内面90は、ノズルの管先流入部分DMEも滑らかに形成されている。このようなスムーズな構成の場合、あるいはノズルの管先DMの断面は円形である場合に備えて、僅かではあるが、流れが螺旋形にされたピン40、42に押し寄せることによって生ずる摩擦力、およびベアリングの摩擦力により、ブランク24が軸44に対して軽度の回転をしながら流出する。しかしながら、冷却管路を形成する部材によって形成されているコア管路の寸法安定性はこれによって影響を受けない。ただし、特定の実施例においてこの自己回転が望ましくない場合がある。この自己回転を取り除くために、さまざまの対策がとれる。
【００５０】
図には詳しく示されていないが、その対策の一つは、アーバ30に追加の駆動手段を付けることである。この手段は、反力モーメントを補整するようなトルクをアーバ30に与える。
【００５１】
さらに別の、図１に示されている対策では、ピン40、42の上流側にある端面92に形成した傾斜面が、押し寄せる流れが冷却管路を形成する部材に追加のトルクを与えるように形成されている。
【００５２】
そして、図２には破線でもう１つの別の可能性が示されている。この対策では、ワイヤ40、42に、ボス体134の上流に延長セクション140、142を設置することである。この延長セクションには、ブランクの所望の螺旋ピッチとは異なるような螺旋ピッチを与える。それによって、突起140、142に押し寄せてくる材料12の流れが、前記の反力モーメントを補整する追加のトルクを冷却管路を形成する部材に与える。
【００５３】
また、ノズルの管先DMの付近に流れのガイド面を設置することもできる。これらは、ノズルの管先DMの中の材料12の流れを軸方向に整列すること、つまり線形化することをサポートする。このような流れのガイド面は、例えばノズルの管先流入部分DMEに、あるいはその他のノズルの管先DMの中に設置することができる。図４は、このような流れのガイド面装置が、内面歯94として図式的に示されている。この内面歯は、ノズルの管先DMに限定した場合、歯形を、直径98を越える周囲に加算された歯形の断面96が、アーバおよびボス134、あるいは234の和に相当するように選択することが有利である。
【００５４】
もちろん、本発明に基づく概念から離れないで、上に解説されている実施例の変更が可能である。前記の発明の概念とは、材料12をノズルの管先DMの中に可塑的に変形することによって、予め螺旋状にねじれた棒40、42、および回転できるように軸受けされ、予め設定された相対回転運動を行うアーバ30と固定的に接続された１つの冷却管路を形成する部材が、ノズルの管先DMの中を通る流れによって動かされることを防止することである。このように、本発明による製造方法は、可能な断面の全てに応用できる。それは図1Aでは、例として破線で示されている断面の限界100で示唆されている。このように、冷却管路を形成する部材の軸は、ノズルの管先DMの断面の中で配置を自由に設定することができる。本発明による構造によっては、寸法、例えばブランクの直径、可塑度と押し出しパラメーター、例えば押し出し速度との間に幅広い許容範囲が存在する。よって、従来の技術と異なり、ブランクにおける希望の螺旋ピッチに予め正確にねじれた棒が存在するため、ブランクのコア管路の希望のピッチおよび位置を得られ、煩雑な予備実験で決めた度合いよりも過剰にねじる必要がなくなった。材料12の流れには、ノズルの管先DM断面を通過するとき弾性エネル ギーが生じない上、コア管路を形成する部材の動かされている部材への機械的負荷が比較的小さい。これは冷却管路を形成する部材に占領される断面が、ノズルの管先DM全断面に比べて比較的小さいからである。
【００５５】
上記説明した装置において、ノズルの管先DMがおよそ螺旋ピッチWSの長さの約半分となるように形成されていれば、ノズルの管先DMが螺旋ピッチに対して短く形成することができることを強調しなければならない。この場合、前記のワイヤも適切に合わせて短縮されることによって、ノズルの管先DMの付近に終わるようにする。
【００５６】
また、上述の棒40、42を中心的な軸44、あるいは28の配置の代わりに別の位置を選択することもできる。その場合、軸の異なる側に異なる断面を持つ棒、あるいはワイヤを形成することもできる。
【００５７】
図５ないし図17には、再現性を同時に高めながら、コアの管路の位置の正確さ、および、押し出されたブランクの組織の均一性を改善するため、他の押し出し機のノズルの実施例が示されている。これらの他の実施例の押し出し機のノズルの幾何学的な形状は、主に前記の実施例のものと類似している。よって、類似の部材には、前記の実施例に相当する番号で符合されており、その頭番号として“3"から“9"までを使用している。
【００５８】
幾何学的な形態に関し、図５による冷却管路を形成する部材は、図１に示されているものと微妙な部分のみが変更されている。予め螺旋状にねじれているピン340、342がリッジ392を介して１つのアーバ330に取り付けられている。この実施例の特徴は、ノズルのアーバ318の中に軸受けされている軸330に中ぐり331がある。さらに、リッジ392には半径方向に延びた中ぐり393が施され、これは符号395の位置でピン340、342の表面に開口する。この中ぐり331およびラジアル中ぐり393は、押し出し材料およびピン340、342の間に発生する摩擦力を減少する物質、例えば流体、特に摩擦を減少する液体、あるいは液体に類似する物質の流れを通す道を形成する。この供給は、矢印397で示されており、特に加圧された状態で行われる。このような摩擦を減少する液体、あるいは液体に類似する物質としては、例えば押し出し材料の可塑剤が使われる。この物質は、開口395のところで流出し、ピン340、342の表面に沿って流れる（ただし、ピン340、342の周囲、あるいは縦方向にこのようなラジアル管の多数本が設計することもできる）。それによってピン340、342の表面が全体に濡らされている。これによってピン340、342、および押し出し材料の間の摩擦が大幅に減少され、さらに押し出し材料およびピン340、342の間に発生する反力も最小限に抑えられる。そして、リッジ392およびアーバ330の断面も最小限に減らすことができる。それによってピンのサポートおよび押し出し材料の間の反力も最小限にまで減らすことができる。このように押し出し材料に対して径方向に作用する力は、本発明による実施例によって、押し出し材料の流れの影響を、局所的にも断面全体に対しても、材料にねじり運動を与えることができないほどに小さくなる。これは、前記の材料の内面と外側の凝集力が、前記の反力より大きいからである。さらに、ピン340、342の表面が摩擦を減少する液体、あるいは摩擦を減少する物質で完全に濡れることによってピンの摩耗がほぼ完全に除去されることと言う副次効果も影響している。
【００５９】
図６は、押し出し機の変更した例を示す。この場合、図５に示されているものと違って剛性的な、予めねじれたピンの代わりに、駆動軸430の分岐部492に取り付けられている弾性的なピン440、442が使われていることを特徴とする。軸430および分岐部492は中空に形成されている。それによって、ここで矢印で示されているように、この場合にも摩擦力を減少する液体を、軸430の中ぐり431を通して分岐部492に流し込み、そこで弾性的なピン440、442まで伝わることができる。ピンは、図５に示されている実施例と違って、軸430によって駆動される弾性的なものである。押し出し棒がねじり運動を行わないことをモニターするため、ノズルの管先に、概略で示した測定装置に装備された摩擦車が設けられている。
【００６０】
両方の実施例の共通点は、ワイヤあるいはピンによって供給されている液体によって、押し出し材料の中にワイヤあるいはピンのための準静圧流体軸受が実現されていることである。これにより、外乱の影響が著しく減少される。
【００６１】
図７および図８にはピン440、442のサポートの変形実施例を示す。図７によるサポートでは開口部495が見える。これらの開口部は、供給されている摩擦力を減少するための液体の均等的な分布を確保するため、ピン440、442の周囲および縦方向に分配されている。図６に示されている実施例における分岐部492は、図７に示されている実施例では、中ぐり493′を有する径方向に延びたリッジ492′で置き換えられている。
【００６２】
図８に示されている実施例は、糸状のベルト441″が軸430″に取り付けられいる場合、特に有効的に利用できる。ここにおいても、軸430″は中空に形成され、ノズルの管先に向いている端に、前記の糸状のベルト441″が掛けてある分岐部492″がある。摩擦力を減少する液体が分岐部492″から流出するところは記号Ａで示してある。
【００６３】
図５から図８を参照して説明した実施例では、コア管路を構成する部材を濡らすことがピンの付近でしか行われない。図９は、ノズルのアーバ518より下流にある冷却管路を形成する部材が、摩擦力を減少する液体で全て濡らされる実施例を示す。このため、ノズルのアーバ518の前端に軸受け519を形成する。この軸受け519の前に直径のより大きい中ぐり521が施されている。軸は、この実施例において固体軸として形成することができる。この軸530は、駆動されるか、ノズルのアーバ518の中に自由に回転ができるように軸受けされている。ピン540,542は、剛性、あるいは弾性を有するものである。
【００６４】
軸530と中ぐり521の間は、摩擦力を減少する流体、特に液体で満たされている。この液体は、矢印で示されているように特に加圧されて供給される。この実施例の利点は、液体の供給が軸受け519を通して行われることである。これによって液体は、特に静圧流体軸受けとして形成することができる。従って、この実施例において、ノズルのアーバ518の下流の冷却管路を形成する部材の表面全体が、前記の摩擦を減少する液体で濡らされることである。これによって軸530および分岐固定部592の断面を最小限に抑えることができる。符号595により示す点は、摩擦を減少する液体が、ピン540,542に沿ってノズルのアーバの下流の冷却管路を形成する部材の表面全体に静圧式流体サポート膜を形成している様子を示している。液体は、以後形成される管路を介してのみ流出する。図９に示されている実施例は、ボス体592が最小限、また流体的に非常に有利な断面を持つように作ることができる。
【００６５】
図10、およびそれ以降の図面に示されている実施例は、冷却管路を形成する部材の回りの流れによって押し出し材料に与えられている回転モーメントを最小限化、あるいは補整することを目的とする。図４に示されている実施例と違って、この実施例においては、運動量モーメントを補整できる流れガイド面装置が設置されている。これは、ノズルの表面に向かってラジアルの到達距離の短い、僅かなねじり運動を引き起こす。この目的を達するため、押し出し機の軸と平行にノズルのアーバ618に流れガイド面体641、643が固定されている。これらの部材は、ピン640、642の上流付近まで達し、先端部にテーパー面647、645を有する。よって、ガイド面は、ひれ形に形成され、極めて狭い間隙を残して、タービンと類似の作用を果たすピン640、642の上流まで達する。ガイド面体641、643は、決定的なところでねじり運動の補整が行われるターボマシーンのガイド装置の如き作用をする。
【００６６】
ねじり運動防止装置の第一の実施例は図12および13に示されている。上述の実施例と違って、この実施例においては、交差点が、流れガイドピン741、743およびタービンの如きピン740、742の間にある。言い替えれば、この場合には間隙SPが流れの方向に向いている。ノズルのアーバ718に固定されている流れガイドピン741、743が下流に斜面745、747を形成することが図13に示されている図面で最も良く分かる。
【００６７】
図14および15による実施例では他の流れガイド面装置が設置されている。これらのものは符号841、843で示してある。上述の実施例と違って、これらの流れガイド面が、流れの断面全体にわたるプレート状の部材で構成されている。図10から13まで参照しながら上述した実施例と同じような、各コアの管路を形成すべきピンのために、１つの流れガイド面841、843がある。この場合には、流れガイド面841、843の下流にある端が、ピン840、842の上流の先端のできる限り近くまでに達する。
【００６８】
最後に、図16を参照しながら、ねじり運動を補整するガイド装置のもう１つの別の実施例を説明する。押し出し機のこの実施例においても、押し出し材料および冷却管路を形成する部材の間の摩擦力を最小限化する装置が設置されている。このような装置は、図10から図15までに示した実施例では省略されていた。ここでは、ねじり運動補整装置が、冷却管路を形成する部材の表面の回りに摩擦力を減少する液体が流れるか否かと無関係に、前記の有利な効果を発揮することができる。
【００６９】
この場合には、リッジ992にピン640、942を有した軸930に、ノズルのアーバ918に軸受けされた外軸935を通してある。外軸935は、図10から図15までに示されている他の実施例の流れガイド面装置と同じようにノズルの管先の中間まで達し、ピン940、942の上流端から僅かな軸方向の距離AXを隔てて流れ部材937が設けられている。この流れ部材は主にリッジ992と同じような断面を持つ。しかし、矢印Ｇは、この流れ部材937が冷却管路を形成する部材940、942（部分Ｋ）に対して反対の方向に駆動されることを示している。ねじり運動を補整する流れガイド部材937の断面は、ねじり運動のインパルスを発生させる中心帽の摩擦力が同時に補整されるように最適化させることもできる。この流れガイド部材937は、特に制御駆動される。ただし、自由回転するように軸支することもできる。その場合、流れを分岐する面の傾斜度は、冷却管路を形成する部材（回転方向Ｋ）に対して反対方向の回転（回転方向Ｇ）を誘発するように設定されている。
【００７０】
以上説明したように、本発明は、連続的な、少なくとも１本の、特に複数の、周囲に均等的に分配され、所定の断面のコアに位置して螺旋状に走る管路を有する円柱状の棒を製造する方法を提供する。この方法は特に焼結品のためのセラミック・ブランクを製造する際に利用される。この場合、ブランクを形成する可塑的な材料は、この材料が螺旋状にねじれた、ノズルのアーバに固定されている軸に沿って流れて、ノズルの管先から押し出される。この方法を簡略化するため、あるいは押し出し結果を、押し出しに関するパラメータへの依存性からできる限り取り除くため、ノズルの管先の中に、回転ができるように軸受けされた、予め螺旋状にねじれた少なくとも１本のピンを有する冷却管路を形成する部材が設置される。前記のピンは、少なくとも軸との接続部分で寸法的安定を保って堅く固定されている。螺旋状の予ねじり度合いは、ブランクに形成すべきコア管路の螺旋形と正確に一致する。これによって、前記の少なくとも１本のピンに、軸に沿って流れる可塑的な材料から、全長にわたって一定した、螺旋のピッチによって決定される回転インパルスが与えられる。これによって、ノズルの管先の中にある材料の可塑的な変形が除外される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の作動原理を解説するための、押し出し機のノズルの前端部の図式的な断面図である。
【図１Ａ】 図１のI A−I Aによる断面図である。
【図２】 本発明によるアーバの構造を示した拡大断面図である。
【図３】 図２のIII−IIIによる断面図である。
【図４】 ノズルの管先部分における内面を変更した輪郭の部分断面図である。
【図５】 本発明による方法の変形例を記載するための、押し出し機のノズル前端部の縦断面である。
【図６】 押し出し機のノズルの変形実施例である。
【図７】 押し出し機のノズルの他の実施例の部分断面図である。
【図８】 押し出し機のノズルの他の実施例の部分断面図である。
【図９】 押し出し機のノズルの他の実施例で、摩擦力を減少する物質の供給を変更した、押し出し機のノズル前端部の断面図である。
【図１０】 押し出し機のノズルの、ねじりを減少する、あるいはねじりを補整するためのガイド面装置を有する他の実施例を示す断面図である。
【図１１】 図10のXI−XIによる断面図である。
【図１２】 ねじれを減少する、あるいはねじれを補正するために摩擦力を減少するガイド面装置の他の実施例を示す断面図である。
【図１３】 図12のXIIIによる図面である。
【図１４】 押し出し材料に作用するねじり運動を減少する装置の実施例である。
【図１５】 図14のXV−XVによる断面図である。
【図１６】 押し出し機のノズルの、ねじり運動を減少する流体部材である。
【図１７】 図16のXVII−XVIIによる断面図である。
【符号の説明】
12 材料
34、134、234 ボス体
24 成型品（ブランク）
26 管路
28 中心軸
30、530 アーバ
40、42、340、342、440、442、540、542、940、942 ピン
44 回転軸
70、72 ノズルアーバ
94 流れガイド面
140、142 延長部分
519 軸受け
918 ノズル
937、935 ガイド装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing at least one helical conduit in a continuous cylindrical core according to claim 1. Furthermore, the present invention relates to an apparatus for carrying out the method, i.e. suitable for carrying out the method.14Relates to the extruder.
[0002]
[Prior art]
Of a cylinder with a specific cross-section that is at least partially helical in the core, produced continuously from a plasticizing ceramic or powder metallurgical material, for example by an extrusion processSintered productAre becoming increasingly necessary in the industrial industry, especially in the manufacture of drill tools. Because the coolant or cleaning agent supply system of these drill tools is in the core, the coolant or cleaning agent can flow out closer to the cutting edge. A helical course of the cooling line in at least one core is necessary if a helical tip notch is designed or cut in the tool to be manufactured, for example a drilling tool.
[0003]
Since the axial length of such a drilling tool has been quite large until now, the pitch of at least one spiral cooling pipe in the core is set to the pitch of the drill or the cutting edge of the tool. It is necessary to accurately control and manage at the manufacturing stage so as to fall within a narrow tolerance set over the entire length.
[0004]
Many attempts have been made to develop an economical extrusion method for producing cylindrical rod blanks for tool manufacturing.
[0005]
The powder metallurgy material which has been plasticized in the extrusion method already described in US-PS 2 422 994 is pushed through an extrusion nozzle having a protrusion having a specific cross section on the inner surface. A rod-like object is arranged in the axial direction around the center of the extrusion nozzle. These objects are plasticized material and are fixed to the arbor being refluxed. This method is performed in a plurality of stages. First, the raw material to be plasticized is processed into a raw drill having at least one groove formed linearly on the outside. The green drill thus formed is then twisted by the relative movement generated between the extrusion nozzle and the raw material. It has been found that such a two-stage manufacturing method is inappropriate for most of the raw materials currently used. The reason for this is that blanks from extrusion nozzles are usually very sensitive to pressure, so even a small force acting on the blanks is not only a profile but also a large deformation that is undesirable in the pipe formed in the core. This is because. Therefore, the ratio of defective products becomes excessively high.
[0006]
For this reason, DE-PS 36 01 385 already introduces a method for manufacturing a drilling tool with at least one spirally running cooling line in the core. In this method, the at least one helically running cooling line is formed simultaneously with extruding the plastic material. For this reason, a spiral cross section is given to the inner surface of the tube tip of the extrusion nozzle. In this case, the spiral pitch of the protrusions is adjusted to the target spiral pitch of the cooling pipe. An elastic pin is installed at the center of the extrusion nozzle. Its upstream end is fixed to the arbor of the nozzle, and its elastic force is selected so that the pin can cope with the torsional flow that occurs in the cross section of the inner surface of the nozzle tip. In such a manufacturing method, apart from the fact that a relatively large amount of energy is required to give a uniform torsional flow to the entire cross section of the flow, the helical pitch of the blank cooling line manufactured by this method is It became clear that this was different from the projection on the cross section of the inner surface of the nozzle tube tip or the helical pitch of the groove. Therefore, it became clear that in order to minimize material loss, the number of protrusions or grooves on the inner surface of the nozzle tip of the nozzle must be increased, and instead the depth should be reduced. . Therefore, the normally completed sintered product is polished so as to be round before cutting the chip notch.
[0007]
In order to save the step of polishing the outer surface of the finished sintered product round, DE-OS or EP 0465 946 A1 is a method using a nozzle in which the cross section of the inner surface of the pipe tip is formed of a regular cylinder surface. Proposed. In this case, a twisting device in the material flow is installed in front of the nozzle tip. In one alternative, the extruded material is forced to twist with a twisting device acting on the cross-section of the billet. In another method, the extruded material is twisted by a twisting device or forced to rotate. In order to form the inner conduit, a thread-like member that follows torsion or rotational motion protrudes into the material flow. In this case, the diameter of the circle located in at least one cross section or multiple cross sections of the coolant conduit formed in the extruded blank core is influenced by the flow velocity and friction loss in the nozzle tip. . This can have an adverse effect, especially when switching from one extruded filling material to the next. Accordingly, it has been proposed to form the nozzle tip so that it can be rotated in another variant of the present method. The purpose is to correct the torsional motion of the material flow by the rotation of the tube tip.
[0008]
Alternatively, from EP 0 431 681 A2, a method and an apparatus are known for producing cylindrical blanks of the aforementioned kind, metal or ceramic. In this method and apparatus, a central bar made of at least one twisted rigid material passes through the tip of a regular cylindrical nozzle with a smooth inner surface. The at least one twisted center bar is attached to an arbor that is secured in front of the nozzle tip injection portion. Therefore, in this method, the rod is preliminarily given a spiral shape, and a rigid material such as a hard alloy or steelIfIt has been clarified that, to some extent, additional twisting devices can be omitted within the nozzle tip region to a relatively small proportion of the inner diameter of the nozzle tip and the outer diameter of the center rod. In this case, it is assumed that the rigid center bar can force a uniform torsional motion to the material flow over the entire cross section. When the ratio has a higher value, in order to twist the blank, it needs to be strengthened by an additional twisting device installed in the nozzle. Furthermore, it has also been clarified that the center bar usually needs to be twisted more strongly than the actual helical conduit in the blank. This assumes a large amount of experimentation with extruded material. These make the manufacturing method expensive and require complicated quality control measures.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the object of the present invention is to claim 1 or claim14Develop the method and apparatus according to, such that the helical cooling line formed in the core with a precisely set course in the extruded blank has the greatest reproducibility and tissue quality It is.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The method according to the invention should be set up so that there are no restrictions due to the configuration of the extruder, the parameters of the production process or the geometric shape of the blank. This subject is claimed in claim 1 and14It is solved by the feature explained in.
[0011]
In this case, the core conduit is formed by plastic deformation of the material in the nozzle tip at the stage of shaping. In this case, the material enters the nozzle tip in a particularly untwisted manner, flows towards the at least one pin so as to be untwisted over the entire cross section of the flow and is continuous as it passes through the nozzle tip. Given a rotational movement corresponding to the pitch of the helix, or oneThe drive ofCan movePin suspension Mounting deviceFlows through. Another embodiment of this method is to prevent at least one pin from rotating or to be fixed axially.AndThe plastic material that flows along that axis by connecting and twisting to a shaft that is rotatably mounted mounted in the nozzle pin parallel to the axis of the nozzle is mainly of a constant spiral over its entire length. The momentum moment determined by the pitch is given. In another embodiment, the shaft with at least one pin provides one additional drive. A radial connection in the pin for this shaft pin is placed in the tip of the nozzle. In this case, the pin may be elastic, and the drive can be controlled regardless of the desired pitch.
[0012]
The invention departs fundamentally from the idea of providing a torsional motion corresponding to the helical pitch to be produced during extrusion of a highly viscous material flow, thereby causing the material to deform relatively strongly and plastically. Rather, the present invention provides rotational motion to at least one wire by a flow-pushing force that is added to the total length of the pin so that the plastic material passes at least one helix as it passes through the nozzle tip. And the pitch of this conduit is based on the principle of exactly matching the pitch of the pre-twisted pins. The method according to the invention is based on the reverse effect of the bottle opener effect. In this case, the pin can be compared to a helical rod with a bottle opener, and a plastic extruded material to be a plug. Thus, in the case of the present invention, the at least one core helix is formed at the stage of making a prototype. A particular advantage of the present invention is that it takes little energy to impart a torsional flow to the cross section of the extruded material. At the same time, this means that the rotating part and the members forming the cooling line only act on small reproducible forces. In the case of the present invention, a phenomenon in which the lead angle increases as the axis approaches the axis on the spiral surface at a preset spiral pitch is advantageously employed. This reduces the pushing angle. This provides an energy advantage compared to the vicinity of the inner surface of the nozzle tip, or to the torsional device-pushing surface, or a location outside thereof. In other words, the flow of extruded material is only minimally applied in the production of the cooling line in the core according to the invention. this is,nozzleA particularly good advantage is that the blank at the end of the tube shows a very high homogeneous structure. Surprisingly, the accuracy of the at least one helical cooling line formed, ie the accuracy with respect to pitch, radial position, angle and cross-section, is kept at a very high level from the start. It became clear that it was possible. Moreover, this maintains the above level regardless of the specific roughness for the inner surface of the nozzle tip or how the roughness is selected.
[0013]
The present invention makes it possible for the first time to produce a cylindrical extruded body having a spiral cooling pipe in the core. The object may have a cross-section other than a circle, for example, a rectangle, a polygon, or an ellipse, and the position of the center of rotation of the member that forms the cooling line with respect to the cross-section of the nozzle is not important. The process according to the invention also eliminates the dependence on the blank and / or the degree of plasticisation and / or the extrusion parameters and the cross-section or diameter in a wide width. In any case, the helix formed in the blank corresponds to a helix formed in advance with the wires rotated together. Further effective embodiments will become apparent from the dependent claims and the description.
[0014]
Due to the improvements described in the cited claims, the accuracy and reproducibility of the production is further improved with little mechanical complexity.
[0015]
In this case, a high-pressure liquid or similar liquid that reduces friction is supplied to the pin having rigidity or elasticity. This greatly reduced friction results in minimal repulsion between the extruded material and the at least one pin. These minimal repulsive forces can also form a support member with a pin having a minimal cross section. The support members for these pins are constituted by a ridge, a shaft and a bearing. Since these pin members can be formed with smaller diameters according to the present invention, these members, on the other hand, will further reduce the repulsive forces that may disrupt the flow of the extruded material. Therefore, according to the present invention, the force acting on the flow of the extruded material in the radial direction is added to the flow of the extruded material locally so that the force is reproducible by the means proposed in the present invention. The cross section was so small that no twisting motion could be applied. It has been found that the cohesive forces inside and outside the extruded material effectively resist this tendency. In this case, the measure according to the invention has the additional advantage that the pins forming the at least one cooling line do not cause substantial wear. Thus, the further improvement on the subject of the main patent can be compared to the fact that the members forming the cooling line are quasi-hydrostatically provided in the extruded material. The liquid is supplied in a particularly pressurized state (claims 2 and 3) and the liquid is made of a plasticizer or contains at least one component of the plasticizer.
[0016]
The beneficial effect of reducing friction also arises when the liquid that reduces friction is in the vicinity of the pins, i.e. wetting the surfaces of those pins. Yet another improvement is claimed in claim 5 or claims.38Is obtained by the improvement described in. In this case, the liquid that reduces friction is already supplied via the bearing-packing gap where the shaft emerges from the bearing. As a result, a hydrostatic support film is formed over the entire surface of the member forming the cooling conduit downstream of the bearing. This hydrostatic support film will then flow out through the cut groove. In this case, it can be inferred that no inclusions are formed in the connecting part of the member, for example, the shaft or the shaft ridge, in which the flow turns in the extruded material. This is because the liquid forming the hydrostatic gap looks for the simplest path to the groove formed across the surface due to the internal pressure of the extruded material.
[0017]
Claim 6 or the same17The change described in Section 1 gives a particularly effective compression ratio when passing through the nozzle tip. Unlike the non-viscous liquid, the highly viscous material has a certain degree of elasticity, so that it will fill the cross section when passing through the nozzle tip and the helical rod installed in it. It is necessary to pay attention to the considerable pressure on the This is especially important in areas where flow cross-section changes occur due to the inlet of the nozzle tip, ie the shape of the extrusion nozzle, or other obstructions in the flow. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the control of the pressure distributed over the material flow cross-section is effected by the formation of the inner surface of the nozzle tube tip. This inner surface can be formed, for example, such that the cross section passing through the flow gradually decreases toward the outflow side. This is a measure against the pressure drop (cross-section of the outlet of the nozzle tip) caused by hydrodynamic reasons.
[0018]
The material entering the nozzle inlet must generate a reaction moment when it reaches the twisted bar. By appropriately forming the inner surface and / or taking appropriate measures in the vicinity of the member that forms the cooling pipe positioned near the nozzle inlet, the reaction force of the member that forms the cooling pipe is reduced. The nozzle outlet can be passed through and received from the outlet so that the material does not twist.
[0019]
A suitable measure is, for example, to assist by additionally driving the rotational movement of the rods that form the cooling line by the flow of material or the members that form the cooling line. In this case, it is desirable that the most effective configuration of the additional driving as described above is designed so that the additional driving moment corrects the reaction moment.
[0020]
According to another embodiment according to the invention, the additional drive is, for example, claimed34It is effective to combine with a member that forms a cooling pipe line as described in the above. In this case, at least one elastic center pin is attached to the tip of the shaft protruding in the middle of the nozzle tip of the nozzle. The shaft can thereby be rotated so that the helical pitch of the desired line is controlled in a dependent manner. In this case, it does not impart a torsional motion to the entire cross section of the material flow, and the pipes are again formed at the stage of making the original shape, so that the same advantages as described above are obtained.
[0021]
Another particularly simple method for generating the additional drive moment is claims 6 and 7 or claims.twenty threeIs explained. Viscous moments due to friction can be almost corrected simply by providing an inclination to the end face of the upstream rod that forms the cooling pipe in accordance with the rotational direction of the spiral. This is the claimtwenty fourIt is a problem.
[0022]
Further, when a pin forming a cooling pipe line corresponding to the one pin in at least one core is extended upstream from a boss body connected to the shaft, this is claimed.twenty twoIt is advantageous to introduce the bending moment of the rod described in the boss body. As a result, the connecting portion between the boss body and the pin can be formed shorter.
[0023]
Introducing a uniform rotational movement on the pin attached to the shaft is mainly done in the first stage, ie the real guide part of the nozzle tip. For this reason, the stiffness of the wire decreases with increasing distance from the shaft, but this does not affect the accuracy of the core line shape.
[0024]
Any rotation of the emerging blank, which can be a hindrance depending on the specific application, another or additional measure to prevent it is to linearize the flow at least near the inflow. Is to do. For this reason, the flow is adjusted and stabilized in the axial direction by using a flow guide device. Means for particularly effectively forming such a flow guide device is40and41It is described in. In this case, for example, an axial notch can be used. In that formation, in particular, the formation of the inner surface of the nozzle tip of the nozzle is used at the same time to compensate for the cross-sectional change that occurs in the vicinity of the boss at the end of the rotating shaft. In this case, the axial notch is only formed up to the connecting boss between the pin and the rotating shaft.
[0025]
Claim44Claims from48The embodiment according to the above is three-dimensional around the boss body.In the flowOf rigid or elastic, pre-spiraled, or pinned momentum by controlled rotational drive, or extruded material that is mainly untwisted by the frictional properties of the thread. A negative impact on tissue and blank accuracy is particularly effectively avoided. Among these adverse effects are momentum moments that cause only the torsional motion of the extruded material that produces a slight radial reach towards the nozzle surface. A guide device is effective for compensating for or eliminating the torsional motion generated on the rotating shaft or the pitch circle of at least one pin. These devices can also be formed with the smallest dimensions, in which case the cross-section of the axially passing flow is similar to a turbomachine and is a member that forms a turbine-shaped line, ie said at least one of the aforementioned It is placed in a narrow axial gap next to the pin. These guide devices are formed in a fin shape, for example, and are integrally formed with an arbor. However, it can be attached to the arbor if necessary. The combination of flow guide devices which act to prevent these twists does not extend over the entire flow cross-section, since the torsional movement again exhibits a small reach. However, of course, it is also possible for the torsional motion prevention device to act on the entire cross section of the flow.
[0026]
A device for particularly effectively compensating for the torsional motion exerted on the extruded material by the members forming the cooling line is claimed in claim47It is described in. In this case, the torsional moment generated by the member forming the cooling line and imparted to the extruded material is compensated by the counter-torsional motion which is directed in the opposite direction to the direction of the torsional motion. The guide device that compensates the torsional motion may have a boss body shape, for example, or may be designed to compensate for the frictional force of the center rod that generates the torsional moment. The members that project into this flow, i.e. the flow members, can also be driven or freely bearing as controlled. This member rotates in the opposite direction to the rotation direction of the member forming the cooling pipe.
[0027]
Depending on the principle of operation, the invention can be used in any cross section of the blank and in any shape or arrangement of the core conduit. However, a particularly simple situation due to the symmetry occurs when the rod is arranged centrally with respect to the axis of the rotation axis. Claim49It is also possible to optimize the state of inflow of the plastic material having a very high viscosity, that is, the plastic material into the pipe tip of the nozzle, or the state of pressing toward the spiral center rod.
[0028]
Further effective embodiments will become apparent in the dependent claims and the description.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the following, reference is first made to FIGS. 1 to 4 in order to explain the principle of forming a cooling line based on the operation of the invention.
[0030]
Reference numeral 10 in FIG. 1 indicates an extrusion tool. A highly viscous plasticized metal or ceramic material 12 flows through the tool from right to left as shown in FIG. Reference numeral 14 denotes a nozzle tip of the nozzle. This is formed integrally with the support member 16 of the nozzle or is attached to the support member 16 in a replaceable manner. The nozzle tube tip 14 and / or the nozzle support member are fixed to the extrusion tool 10 so that they can be replaced in particular.
[0031]
The nozzle of the extruder is made up of two parts: one nozzle tip DM and one nozzle inlet DE. In the nozzle inflow portion DE, the plastic material 12 is introduced into the nozzle pipe tip in a funnel shape. A nozzle arbor 18 which will be described in more detail later with reference to FIG. 15 is installed in the center of the nozzle inflow portion DE. A conical surface 20 is formed downstream of the arbor. As a result, an annular space 22 is formed between the nozzle arbor 18 and the nozzle support member 16 and opens to the nozzle tip DM of the nozzle.
[0032]
The extrusion tool 10 or the nozzles 14 and 16 of the extrusion machine continuously form a molded article 24 having a cylindrical, rod-like, spiral, left-handed or right-handed pipe line 26 located in at least one core. To extrude into. Such a blank is necessary, for example, in the manufacture of tools. In this case, the drying process or pre-sintering process is first followed in the extrusion process before the appropriately bent blank enters the original sintering process. The blank that has been sintered is usually cut. In this case, a sintered blank is processed by cutting at least one spiral chip notch. Since the course of the pipeline 26 located in the core cannot be monitored in the case of cutting, the cross section, the pitch circle, and the pitch circle of the shaft 28 in the vicinity of the core pipeline 26 in each cross section of the blank 24. It must be made so that the eccentricity falls within the narrowest possible tolerance range. Therefore, it is necessary to accurately maintain the preset spiral pitch WS. Otherwise, the distance approaching the core line may be too close, especially when engraving into a long, sintered blank with a chip notch. The result may be a reduction in stiffness or the entire blank may be defective and unusable. The above-mentioned problems occur regardless of the number and shape of the core coolant lines or detergent lines formed in the drill. Alternatively, when manufacturing metal or ceramic blanks, it must also be taken into account that these blanks shrink regularly and regularly, depending on the structure, during the drying and / or sintering process. . Therefore, in the extrusion of plasticized hard alloys or ceramic materials, measures are taken not only to maintain the high accuracy of the dimensions of the extruded blank, but also to maximize the uniformity of the structure across the cross section. That is important. In order to achieve this purpose, the extrusion tool has the structure shown below.
[0033]
Nozzle arborA single shaft 30 is supported at the center of 18 so that it can rotate. This shaft 30 projects into the nozzle pipe DM before the front end 32 of the nozzle arbor 18 and has a plate-like boss body 34 on the downstream side (see also FIG. 16). . This boss body is fixedly connected to at least one spiral, pre-twisted pin or center rods 40, 42 via side surfaces 36, 38 arranged radially outward. . In the embodiment shown here, two of these pins 40, 42 are provided. These pins 40, 42 are arranged centrally on the arbor 30 of the shaft 44 and thereby with respect to the boss body 34. However, it should be emphasized here that the present invention is not limited to the number and arrangement of pins described above. Similarly, a single pin or a plurality of pins can be equally or non-uniformly arranged around the boss. In this case, the diameter of each pin can be different.
[0034]
However, it is also possible to attach the pins to different pitch circles in the same way. In that case, the pin axis and / or even the direction of rotation may differ.
[0035]
Pre-twisted pins 40, 42 exactly match the pitch of the extruded blank 24. The degree of pitch WS and the pitch circle diameter TKD are set in consideration of the reduction rate of sintering. The spiral axis 28 coincides with the axis of the arbor 30. As a result, the cross sections of the pins 40 and 42 always move on the pitch circle 46 when the arbor 30 rotates. For this purpose, it is necessary to attach the pins 40 and 42 to the side surfaces 36 and 38 of the boss body 34 so as to be accurately positioned. This is particularly done by welding or soldering. As the material of the pins 40 and 42, a material having a high elastic modulus, for example, steel, a hard alloy, or a ceramic material is used.
[0036]
In the embodiment shown, the length of the pins 40, 42 is mainly the helical pitch length WS / 2. The arrangement is selected so that the pins 40, 42 reach at least the end face of the nozzle tip 14 of the nozzle. Therefore, the core conduit 26 formed by the pins 40 and 42 during the extrusion process maintains its shape and position even after exiting the nozzle.
[0037]
The boss body 34 is located in the nozzle tip DM in the embodiment shown here. Therefore, there is a preset axial distance AX from the front end 32 of the arbor 18 of the nozzle. This axial distance AX can be particularly adjusted so as to influence the state of extrusion in the tube tip DM of the nozzle and thereby the at least one pin 40,42.
[0038]
The arrow 50 shown in FIG. 1 indicates that the material flow urges against the pins 40, 42 in the axial direction near the nozzle tip DM of the nozzle. This flow thus contacts the pins 40, 42 with an angle PHI set by the helical pitch WS and the pitch circle diameter TKD. These pins are mounted through the boss body 34 and the arbor 30 so as to be able to rotate into the nozzle tube DM around the helical axis 28, ie around the axis 44. Thus, as the plastic material 12 passes through the nozzle tip, it causes a rotational movement with an angular velocity OMEGA, which corresponds to the helical pitch of the preformed pin continuous with the wires 40,42. The components acting in the circumferential direction, caused by the angle to the spiral pin flow, add up over the length of the pins 40,42. Accordingly, the configuration of the arbor 30, the boss body 34, and the at least one helically twisted pin 40, 42 will perform an even rotational movement set to the flow velocity. The bending load of the pins 40 and 42 during this movement is kept relatively small. The pins 40, 42 thus act on the principle of a turbine with a drive shaft 30 in which the flow passes in the axial direction. In this case, however, the medium is not a non-viscous, incompressible liquid, but a highly viscous and somewhat elastic material.
[0039]
Since the boss body 34 having the connecting portions 36, 38 is in the area of the nozzle pipe DM, in the embodiment shown here, the flow in the area of the nozzle pipe DM and the pressure situation are controlled. Measures are taken. The nozzle tip of the nozzle is basically divided into two parts. That is, the nozzle tip-inflow region DME of one nozzle and the tube tip-flow region DMS of one nozzle. The nozzle tip has a cross section that maintains a predetermined shape which is preset in the nozzle tip-flow region DMS. This allows the flow speed to be controlled. If the cross section in the DMS region does not change, it is assumed that the flow velocity in this region is also constant. It is important that the cross-section through which the flow can actually pass is mainly constant over at least the axial length of the DME region, particularly in the DEM region, preferably over the entire length of the nozzle tube DM. For this reason, the diameter in the DME region is expanded by the amount indicated by M in the figure as compared to the DMS region, so that the annular area determined by the diameters of DMS and DME is shown in FIG. The area of the arbor 30 including the connecting portion 52 and the boss body 34 is equal to the area of the radial cross section. Appropriate formation of the immediate inner surface in the region of DMS and DME avoids excessive pressure changes as the material 12 passes through the nozzle tube DM. In particular, the nozzle tube DM according to the present invention prevents the pressure from being greatly reduced, particularly at the transition between DMS and DME. Therefore, it is ensured that there is sufficient pressure to fill the cross section in the DMS part.
[0040]
Several possible forms of the edge 54, 56 of the boss body 34 installed downstream are shown briefly in the figure. The cause of these edges shown here is only an example and, of course, can be modified within a certain range to properly control the flow and pressure conditions in this vicinity. In the figure, an example of an alternative edge 156 downstream is shown in broken lines. With such a design, the flow situation can be set freely.
[0041]
When the flow of material presses against the boss body 34 and the pins 40 and 42 in the axial direction, an axial reaction force that must be absorbed by the arbor 30 is generated. Therefore, not only a radial bearing 58 but also a flat bearing (thrust bearing) 60 is provided in the arbor 30. The flat bearing will be described in detail below with reference to FIG. In other respects, the embodiment shown in FIG. 2 is mainly similar to that shown in FIG. Therefore, in FIG. 2, the same reference numerals as in FIG. 1 are used.
[0042]
The flat bearing 60 is composed of a rolling bearing, particularly a needle bearing. The pin 62 of this needle bearing rolls on rolling surfaces 64, 66 which are formed as support disks. Arbor 30 is through the disk. One disk, that is, the disk 64 is supported on the end face 68 of the insertion member 70 of the arbor on one side. The insertion member 70 of this arbor is screwed into the central body 72 of the insertion member 74 of the ring-shaped nozzle. Between the central body 72 and the mounting outer ring 76, there is installed a ridge 78 that is formed at a particularly equal distance from each other. These are especially formed integrally with the outer ring 76. Reference numeral 80 denotes a packing and a packing package between the insertion member 70 and the center body 72 of the arbor. The second rolling disc 66 is pressed against the needle 62 by a washer 82, and this washer is pressed against the arbor 30 by a bearing adjustment nut 84. The plug designated by reference numeral 86 can be removed from the nozzle arbor center body 72 to lubricate the bearings.
[0043]
The packing for the gap is shown at 88. This packing 88 proved sufficient to seal the bearings 58 and 60 against the material 12. One more O-ring can be installed behind the gap packing.
[0044]
The structure of the bearings of the members forming the rotatable cooling line makes it possible to replace the extruder head in the shortest time. In order to replace the head, for example, the entire insertion member 70 of the arbor and the bearing 60 attached in front thereof are replaced.
[0045]
In the embodiment shown in FIG. 2, the structure of the members forming the conduit is not different from the spiral pre-twisted wire or rods 40, 42 shown in FIG. However, the transition part (connection part) from the wire or the bars 40 and 42 to the arbor is slightly different.
[0046]
In this embodiment, the arbor 30 has a thickened portion 134 at the downstream end. The pins 40 and 42 are connected to a thickened portion corresponding to that of the arbor 30 by welding or soldering. In this construction, it has been found that when applying the method according to the invention or the extrusion device according to the invention, the blank extruded at the nozzle tube DM of the nozzle succeeds in ensuring a very high uniformity.
[0047]
Of course, measures can be taken to minimize the fluid resistance around the fixed portion in the vicinity of the thickened portion 134 of the arbor. This is shown in the cross section shown in FIG. The cross section of the web, indicated by the reference 234, is very narrow and is composed of helical surfaces, in particular on both sides of the shaft. For this reason, the fluid resistance generated in the rotational movement of the members 40 and 42 forming the continuous cooling pipeline is minimized. The axial length of the connecting portion of the wires 40 and 42 and the boss body 34 or 134 or 234 can be made relatively short. This is because the pins or wires 40, 42 are loaded mainly by tensile stresses due to the rotation of the material 12, and only by a slight torsional stress, similar to a coil spring.
[0048]
The extrusion device operates as follows.
The highly viscous material 12 exits the annular space 22 via a short inflow section having an axial distance AX and enters the nozzle tip inflow portion DME in the axial direction. As a result, this material is made up of a rod or wire 40, a boss body 34, or 134 or 234, or a member that forms a cooling pipe composed of an arbor 30, continuously by a flow pushing angle PHI, The rotation corresponding to the helical pitch WS is generated. The helical position in the nozzle tip, or the helical pitch WS, exactly matches the position and shape of the cooling line helix formed in the blank. Thus, if there is a flow through the nozzle tip, there will be no plastic change in the material that passes through, as compared to similar conventional extrusion methods. Instead, during the process of forming the original shape, a helical cooling conduit is formed therein. At that time, the bars 40 and 42 are mainly subjected to tensile stress. The same is true for the load on the arbor 30. Thus, this can also be formed with a relatively small diameter.
[0049]
In the embodiment described above, the cylindrical inner inner surface 90 of the nozzle tip DM of the nozzle is also smoothly formed with the nozzle tip inlet portion DME. In the case of such a smooth configuration, or in the case where the cross section of the nozzle tip DM of the nozzle is circular, a frictional force generated by the flow being pushed toward the pins 40 and 42 which are spirally formed, although slightly, The blank 24 flows out while rotating slightly with respect to the shaft 44 due to the frictional force of the bearing. However, the dimensional stability of the core pipe formed by the members forming the cooling pipe is not affected by this. However, this self-rotation may not be desirable in certain embodiments. Various measures can be taken to remove this self-rotation.
[0050]
Although not shown in detail in the figure, one countermeasure is to add an additional driving means to the arbor 30. This means gives the arbor 30 a torque that compensates for the reaction force moment.
[0051]
In yet another measure shown in FIG. 1, an inclined surface formed on the end face 92 upstream of the pins 40, 42 causes the rushing flow to add additional torque to the member forming the cooling conduit. Is formed.
[0052]
FIG. 2 shows another possibility with a broken line. In this measure, the extension sections 140 and 142 are installed on the wires 40 and 42 upstream of the boss body 134. This extension section is given a helical pitch that is different from the desired helical pitch of the blank. Thereby, the flow of the material 12 urging the protrusions 140 and 142 gives the member forming the cooling line an additional torque that compensates for the reaction moment.
[0053]
In addition, a flow guide surface can be provided in the vicinity of the nozzle tip DM of the nozzle. These support the axial alignment, i.e. linearization, of the flow of material 12 in the nozzle tube DM. Such a flow guide surface can be provided, for example, in the nozzle tip inflow portion DME of the nozzle or in the tube tip DM of another nozzle. FIG. 4 schematically shows such a guide surface device as inner teeth 94. When this inner tooth is limited to the nozzle tube DM of the nozzle, the tooth profile is selected so that the cross section 96 of the tooth profile added to the circumference exceeding the diameter 98 corresponds to the sum of the arbor and boss 134 or 234. Is advantageous.
[0054]
Of course, modifications to the embodiments described above are possible without departing from the concept according to the invention. The concept of the invention described above is that the material 12 is plastically deformed into the nozzle tube DM of the nozzle, so that the rods 40 and 42, which are pre-helically twisted, and are rotatably supported and preset. This is to prevent the member forming one cooling line fixedly connected to the arbor 30 performing the relative rotational movement from being moved by the flow through the nozzle pipe DM of the nozzle. Thus, the manufacturing method according to the invention can be applied to all possible cross sections. This is suggested in FIG. 1A by a cross-sectional limit 100, shown as a dashed line as an example. In this way, the axis of the member forming the cooling pipe line can be freely set in the cross section of the nozzle pipe DM of the nozzle. Depending on the structure according to the invention, there is a wide tolerance between dimensions, such as blank diameter, plasticity, and extrusion parameters, such as extrusion speed. Therefore, unlike the conventional technique, there is a bar that is accurately twisted in advance at the desired spiral pitch in the blank, so the desired pitch and position of the blank core conduit can be obtained, and the degree determined by complicated preliminary experiments No longer need to be twisted excessively. When the material 12 flows through the nozzle tube DM cross sectionElastic energy GheeIn addition, the mechanical load on the moved member of the member forming the core conduit is relatively small. This is because the cross section occupied by the member forming the cooling pipe is relatively small compared to the entire cross section DM of the nozzle tip of the nozzle.
[0055]
In the apparatus described above, if the nozzle tip DM is formed to be approximately half the length of the spiral pitch WS, the nozzle tip DM can be formed shorter than the spiral pitch. It must be stressed. In this case, the wire is also appropriately shortened so that it ends in the vicinity of the nozzle tip DM of the nozzle.
[0056]
It is also possible to select another position for the rods 40, 42 described above instead of the arrangement of the central axis 44 or 28. In that case, it is also possible to form bars or wires with different cross sections on different sides of the shaft.
[0057]
FIGS. 5-17 illustrate other extruder nozzle embodiments to improve the accuracy of the core duct location and the uniformity of the extruded blank structure while simultaneously improving reproducibility. It is shown. The nozzle geometry of these other embodiments is mainly similar to that of the previous embodiment. Therefore, similar members are numbered with numbers corresponding to the above-described embodiment, and the head numbers from “3” to “9” are used.
[0058]
Regarding the geometric form, the members forming the cooling conduit according to FIG. 5 are changed only in the subtle parts from those shown in FIG. Pre-twisted pins 340 and 342 are attached to one arbor 330 via a ridge 392. A feature of this embodiment is that there is a bore 331 in the shaft 330 that is supported in the arbor 318 of the nozzle. Further, the ridge 392 is provided with a radially extending boring 393 which opens at the surface of the pins 340 and 342 at the position of reference numeral 395. The boring 331 and the radial boring 393 allow the flow of a material that reduces the frictional force generated between the extruded material and the pins 340, 342, such as a fluid, particularly a liquid that reduces friction, or a liquid-like material. Form a way. This supply is indicated by the arrow 397 and is performed in particular under pressure. As such a liquid that reduces friction, or a substance similar to the liquid, for example, a plasticizer of an extruded material is used. This material flows out at the opening 395 and flows along the surface of the pins 340, 342 (although many such radial tubes can be designed around or longitudinally around the pins 340, 342). . As a result, the surfaces of the pins 340 and 342 are wetted as a whole. This greatly reduces the friction between the pins 340, 342 and the extruded material, and also minimizes the reaction force generated between the extruded material and the pins 340, 342. Further, the cross sections of the ridge 392 and the arbor 330 can be reduced to the minimum. Thereby, the reaction force between the pin support and the extruded material can also be reduced to a minimum. The radial force acting on the extruded material in this way can give the material a torsional motion, both locally and across the cross-section, according to embodiments of the invention. It becomes so small that it cannot be done. This is because the cohesive force between the inner surface and the outer surface of the material is larger than the reaction force. Further, a side effect is that the pin wear is almost completely removed by completely wetting the surfaces of the pins 340 and 342 with a liquid that reduces friction or a substance that reduces friction.
[0059]
FIG. 6 shows a modified example of the extruder. In this case, unlike the one shown in FIG. 5, elastic pins 440 and 442 attached to the branch 492 of the drive shaft 430 are used instead of rigid and pre-twisted pins. It is characterized by that. The shaft 430 and the branching part 492 are formed hollow. Thereby, as indicated by the arrows here, the liquid which also reduces the frictional force flows into the branch 492 through the bore 431 of the shaft 430 and then travels to the elastic pins 440, 442. Can do. Unlike the embodiment shown in FIG. 5, the pin is a resilient one driven by the shaft 430. In order to monitor that the push rod does not twist, a friction wheel equipped in the measuring device shown schematically is provided at the nozzle tube tip.
[0060]
The common point of both embodiments is that the liquid supplied by the wire or pin provides a quasi-hydrostatic fluid bearing for the wire or pin in the extruded material. As a result, the influence of disturbance is significantly reduced.
[0061]
7 and 8 show a modified embodiment of the support for the pins 440 and 442. FIG. In the support according to FIG. 7, the opening 495 is visible. These openings are distributed around and longitudinally around the pins 440, 442 to ensure an even distribution of the liquid to reduce the friction force being supplied. The bifurcation 492 in the embodiment shown in FIG. 6 is replaced in the embodiment shown in FIG. 7 by a radially extending ridge 492 'having a bore 493'.
[0062]
The embodiment shown in FIG. 8 can be used particularly effectively when a thread-like belt 441 "is attached to the shaft 430". Again, the shaft 430 ″ is hollow and has a branch 492 ″ at which the thread-like belt 441 ″ is hung at the end facing the nozzle tip of the nozzle. The liquid that reduces the frictional force branches The part flowing out from the part 492 ″ is indicated by the symbol A.
[0063]
In the embodiment described with reference to FIGS. 5 to 8, the members constituting the core pipe are only wetted in the vicinity of the pins. FIG. 9 shows an embodiment in which the members forming the cooling line downstream from the arbor 518 of the nozzle are all wetted with a liquid that reduces frictional forces. For this reason, a bearing 519 is formed at the front end of the arbor 518 of the nozzle. A bore 521 having a larger diameter is provided in front of the bearing 519. The shaft can be formed as a solid shaft in this embodiment. The shaft 530 is driven or is bearing so that it can rotate freely in the arbor 518 of the nozzle. The pins 540 and 542 are rigid or elastic.
[0064]
A space between the shaft 530 and the boring 521 is filled with a fluid that reduces the frictional force, particularly a liquid. This liquid is supplied under special pressure as indicated by the arrows. The advantage of this embodiment is that the supply of liquid takes place through a bearing 519. Thereby, the liquid can be formed in particular as a hydrostatic fluid bearing. Thus, in this embodiment, the entire surface of the member forming the cooling line downstream of the nozzle arbor 518 is wetted with the liquid that reduces the friction. As a result, the cross section of the shaft 530 and the branch fixing portion 592 can be minimized. The point indicated by reference numeral 595 indicates that the fluid that reduces friction forms a hydrostatic fluid support membrane over the entire surface of the member that forms the cooling conduit downstream of the nozzle arbor along the pins 540 and 542. Yes. The liquid will only flow out through the conduits that are subsequently formed. The embodiment shown in FIG. 9 can be made so that the boss body 592 has a minimal and fluidly highly advantageous cross section.
[0065]
The embodiment shown in FIG. 10 and subsequent figures is intended to minimize or compensate for the rotational moment imparted to the extruded material by the flow around the members forming the cooling conduit. To do. Unlike the embodiment shown in FIG. 4, in this embodiment a flow guide surface device is provided which can compensate for the momentum moment. This causes a slight torsional motion with a short radial reach towards the surface of the nozzle. In order to achieve this purpose, flow guide face bodies 641 and 643 are fixed to the arbor 618 of the nozzle parallel to the axis of the extruder. These members reach the vicinity of the upstream of the pins 640 and 642, and have tapered surfaces 647 and 645 at their tips. Therefore, the guide surface is formed in a fin shape, and reaches the upstream of the pins 640 and 642 that perform a function similar to that of the turbine, leaving a very narrow gap. The guide face bodies 641 and 643 act like a turbo machine guide device in which torsional motion compensation is performed at a critical point.
[0066]
A first embodiment of a torsional motion prevention device is shown in FIGS. Unlike the previous embodiment, in this embodiment, the intersection is between flow guide pins 741, 743 and pins 740, 742 such as turbines. In other words, in this case, the gap SP is directed in the flow direction. It can best be seen in the drawing shown in FIG. 13 that flow guide pins 741, 743 secured to the nozzle arbor 718 form slopes 745, 747 downstream.
[0067]
In the embodiment according to FIGS. 14 and 15, another flow guide surface device is installed. These are denoted by reference numerals 841 and 843. Unlike the previous embodiment, these flow guide surfaces are composed of plate-like members over the entire flow cross section. There is one flow guide surface 841, 843 for the pins to be formed in each core conduit, similar to the embodiment described above with reference to FIGS. In this case, the downstream ends of the flow guide surfaces 841, 843 reach as close as possible to the upstream ends of the pins 840, 842.
[0068]
Finally, with reference to FIG. 16, another alternative embodiment of a guide device for compensating for torsional motion will be described. In this embodiment of the extruder, an apparatus is also provided that minimizes the frictional force between the extruded material and the members forming the cooling line. Such an apparatus has been omitted in the embodiments shown in FIGS. Here, the torsional motion compensation device can exert the above-mentioned advantageous effect regardless of whether or not the liquid that reduces the frictional force flows around the surface of the member forming the cooling pipe.
[0069]
In this case, the shaft 930 having pins 640 and 942 on the ridge 992 is passed through the outer shaft 935 supported by the arbor 918 of the nozzle. The outer shaft 935 reaches the middle of the nozzle tip in the same manner as the flow guide surface device of the other embodiments shown in FIGS. 10 to 15, and is slightly axially directed from the upstream end of the pins 940 and 942. The flow member 937 is provided at a distance AX. This flow member has mainly the same cross section as the ridge 992. However, the arrow G indicates that the flow member 937 is driven in the opposite direction with respect to the members 940, 942 (part K) forming the cooling line. The cross-section of the flow guide member 937 that compensates for torsional motion can also be optimized so that the frictional force of the central cap that generates the impulse for torsional motion is compensated simultaneously. This flow guide member 937 is specifically controlled. However, it can also be pivotally supported so as to rotate freely. In this case, the inclination of the surface that divides the flow is set so as to induce rotation in the opposite direction (rotation direction G) to the member that forms the cooling pipe (rotation direction K).
[0070]
As described above, the present invention is a continuous cylindrical shape having at least one, particularly a plurality of, evenly distributed pipes that are distributed evenly around the core and run in a spiral shape in a core having a predetermined cross section. A method of manufacturing a rod of a metal is provided. This method is especially for sintered productsForUsed in manufacturing ceramic blanks. In this case, the plastic material forming the blank is forced out of the nozzle tip, flowing along an axis fixed to the arbor of the nozzle, which is helically twisted. In order to simplify this method, or to remove the result of the extrusion as much as possible from the dependence on the parameters relating to the extrusion, at least a pre-spiral twisted bearing in the nozzle tip that can be rotated. A member forming a cooling pipe line having one pin is installed. The pin is firmly fixed while maintaining dimensional stability at least at the connecting portion with the shaft. The degree of spiral pre-twist exactly matches the spiral of the core line to be formed in the blank. This gives said at least one pin a rotating impulse determined from the plastic material flowing along the axis, determined by the helical pitch, constant over the entire length. This eliminates plastic deformation of the material in the nozzle tip.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a front end portion of a nozzle of an extruder for explaining an operation principle of the present invention.
FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the line I A-I A of FIG.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of an arbor according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a contour obtained by changing the inner surface of a nozzle tip portion of a nozzle.
FIG. 5 is a longitudinal section of the nozzle front end of an extruder for describing a variant of the method according to the invention.
FIG. 6 is a modified embodiment of the nozzle of the extruder.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of another embodiment of the nozzle of the extruder.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of another embodiment of the nozzle of the extruder.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a nozzle front end portion of an extruder according to another embodiment of the extruder nozzle, in which the supply of a substance that reduces frictional force is changed.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the extruder nozzle having a guide surface device for reducing torsion or compensating for torsion.
11 is a sectional view taken along line XI-XI in FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing another embodiment of a guide surface device that reduces torsion or reduces frictional force to compensate for torsion.
13 is a drawing according to XIII of FIG.
FIG. 14 is an embodiment of an apparatus for reducing torsional motion acting on an extruded material.
15 is a cross-sectional view taken along XV-XV in FIG.
FIG. 16 is a fluid member that reduces torsional motion of an extruder nozzle.
17 is a cross-sectional view taken along XVII-XVII in FIG.
[Explanation of symbols]
12 Material
34, 134, 234 Boss
24 Molded product (blank)
26 pipelines
28 Center axis
30, 530 Arbor
40, 42, 340, 342, 440, 442, 540, 542, 940, 942 pins
44 Rotation axis
70, 72 nozzle arbor
94 Flow guide surface
140, 142 extension
519 Bearing
918 nozzle
937, 935 Guide device

Claims (51)

部分的に螺旋状の少なくとも１本の冷却管路をコアの位置に有する所定の断面を持つ連続的な円柱状の棒、例えば工具部材用の粉末冶金材料あるいはセラミックのブランクを製造する方法であって、ブランクを形成する可塑的な材料が、ノズルのアーバーに固定され た少なくとも１本の予め螺旋状に捩じれたピンに沿って流れ、ノズルの管先（DM）から押し出されるにおいて、前記材料が、捩じり運動を行わないままでノズルの管先 に流入し、その流れの断面全体にわたって捩じり運動を 行わないままで前記ピンに押し寄せ、ノズルの管先を通 過する際に、該ピンを、連続的なその螺旋形のピッチに 相当するように回転させ、これによって、前記ピンが、 ノズルの管先の中にある材料に対して相対的に、製造す べき螺旋形に相当する形で回転し、ノズルの管先の中に ある材料の塑性変形や捩じり流れ無しに、コア管路を原 形の製造工程中に形成することを特徴とした方法。Partially a spiral-shaped, at least one continuous cylindrical rod cooling pipe having a predetermined cross-section with the position of the core, for example, a method of manufacturing a powder metallurgy material or ceramic blank for a tool member Te, Oite plastically material forming the blank to flow along the pin twisted advance helically at least one fixed to the arbor of the nozzle, Ru extruded from the tube destination nozzle (DM), when the material is, torsional motion flow does not leave the tube destination nozzle performed, flocked to the pins without performing the twisting motion across cross-section of the flow, going out through the tube destination nozzle The pin is rotated to correspond to the continuous helical pitch so that the pin is to be manufactured relative to the material in the nozzle tip. Rotate in a shape equivalent to , Method characterized in that the plastic deformation and twisting without the flow of material in the tube destination nozzle to form a core line in the original form of the manufacturing process. 少なくとも１本のピン（40、42、340、342、440、442、540、542、940、942）に、１つの材料との間の摩擦力を減少する流体、例えば摩擦力を減少する液体、あるいは液体類似の物質が供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。At least one pin (40, 42, 340, 342, 440, 442, 540, 542, 940, 942) with a fluid that reduces the friction force between one material, for example a liquid that reduces the friction force, Alternatively, a liquid-like substance is provided. 流体が加圧されるように供給されることを特徴とする請求項２に記載の方法。The method of claim 2, wherein the fluid is supplied to be pressurized. 前記流体が、材料の可塑剤であるか、あるいは少なくとも前記可塑剤の１つの成分で構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。4. A method according to claim 2 or 3, characterized in that the fluid is a plasticizer of the material or is composed of at least one component of the plasticizer. 流体は、前記少なくとも１本のピン（540、542）に、ピンのサポートを介して供給されることによって、ノズルのアーバの下流の冷却管路を形成する部材（530、592、540、542）の表面全体に静圧式流体サポート膜を形成することを特徴とする請求項２ないし４の何れか１項に記載の方法。Fluid is supplied to the at least one pin (540, 542) via a pin support, thereby forming a cooling line (530, 592, 540, 542) downstream of the arbor of the nozzle. A method according to any one of claims 2 to 4, wherein a hydrostatic fluid support membrane is formed over the entire surface. ノズルの管先（DM）の中の流れの断面が主に一定にされ、かつノズルの管先（DM）の長さにわたって、ノズルの管先（DM）の断面中の流れおよび圧力状況を一定に保ち、あるいは制御されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の方法。The cross-section of the flow in the nozzle tip (DM) is mainly constant, and the flow and pressure conditions in the cross-section of the nozzle tip (DM) are constant over the length of the nozzle tip (DM) 6. The method according to claim 1, wherein the method is maintained or controlled. ノズルの管先（DM）に流入する材料（12）が、ノズルの管先（DM）の中の材料流によって制御される少なくとも１本のピン（40、42）の回転駆動をサポートするために利用されることを特徴とする請求項６に記載の方法。In order for the material (12) flowing into the nozzle tip (DM) to support the rotational drive of at least one pin (40, 42) controlled by the material flow in the nozzle tip (DM) The method according to claim 6, wherein the method is used. 前記の少なくとも１本のピン（40、42）が１本の回転軸（44）を持ち、該回転軸が、流れの断面の中心軸（28）と一致することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の方法。The said at least one pin (40, 42) has one axis of rotation (44), which axis of rotation coincides with the central axis (28) of the cross section of the flow. 8. The method according to any one of 7. 可塑的な材料が複数のピン（40、42）に押し寄せ、これらのピンは共通の回転軸（44）を有し、従属のピッチ円（46）上で自由に分配することができることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の方法。The plastic material is pressed against a plurality of pins (40, 42), these pins have a common axis of rotation (44) and can be distributed freely on the dependent pitch circle (46) The method according to any one of claims 1 to 8. 少なくとも１本のピン（40、42）に対する冷却管路を形成する部材の反力モーメントが追加駆動を備え、ブランクが捩じりのないようノズルの管先から出るように設定されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の方法。The reaction moment of the member forming the cooling line with respect to the at least one pin (40, 42) is provided with an additional drive and the blank is set to exit from the nozzle tip so as not to twist. 10. A method according to any one of the preceding claims. ノズルの管先（DM）の中の材料の流れが、少なくとも１本のピン（40、42）に対して半径方向に向かい、流れガイド面（94）によって直線状に整列されることを特徴とする請求項１〜10の何れかに記載の方法。The material flow in the nozzle tip (DM) is directed radially with respect to the at least one pin (40, 42) and is linearly aligned by the flow guide surface (94) The method according to any one of claims 1 to 10. 少なくとも１本のピン（40、42）、およびその付属の取付部材によって発生される押し出し材料に対する捩じり運動量モーメントが、１つの捩じり運動を補整するガイド装置によって、前記の捩じり運動量モーメントに対し、対方向の捩じりを誘発することによって補整されることを特徴とする請求項１〜10の何れかに記載の方法。The torsional momentum of the extruded material generated by the at least one pin (40, 42) and its associated mounting member is controlled by the guide device that compensates for one torsional movement. The method according to claim 1, wherein the moment is compensated by inducing a torsion in a counter direction. 前記少なくとも１本の予め螺旋状に捩じThe at least one pre-twisted spiral れたピン（40,42）の代わりに、弾性的なピン又は糸状Elastic pin or thread instead of pin (40,42) のベルト（440,442;440′、442′;441″）が使われておBelts (440,442; 440 ′, 442 ′; 441 ″) り、前記弾性的なピン又は糸状のベルトはノズルアーバThe elastic pin or thread belt is a nozzle arbor. に回転可能に軸受けされたピン懸架装置（492;592）をPin bearing device (492; 592) rotatably supported 介して保持され、前記ピン懸架装置を通って可塑的な材Plastic material that is held through and through the pin suspension 料が流れ、該ピン懸架装置は追加駆動を介して、前記少The pin suspension is connected to the pin suspension via an additional drive. なくとも１本のピンあるいはベルトを製造すべきコア管Core tube to produce at least one pin or belt 路の形状と一致する螺旋形にするように回転運動させらRotating motion to make a spiral that matches the shape of the road れることを特徴とする請求項１ないし12の何れかに記載13. The method according to any one of claims 1 to 12, wherein の方法。the method of. 押し出し工具によって、該工具の管先から、コアに位置する部分的に螺旋状の少なくとも１本の管路を有する所定の断面を持つ棒を連続的に押し出すことができ、前記少なくとも１本のピン（40、42）は、１つのノズルアーバ（70、72）の中にノズル軸（44）と平行に走る軸（44）に対して回転できるように回転方向および軸方向に軸受けされているアーバ（30）に、前記軸（44）に沿って流れる可塑的な材料（12）が主にその全長にわたって、一定の螺旋のピッチによって定義されている運動量モーメントを与えるように、捩じれて取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜12の何れかに記載の方法を実施するための装置。The extruding tool can continuously extrude a rod having a predetermined cross-section having at least one partially spiral duct located in the core from the tip of the tool, the at least one pin (40, 42) is a single arbor (70, 72) arbor that is rotatably and axially supported so that it can rotate relative to a shaft (44) running parallel to the nozzle shaft (44). 30) the plastic material (12) flowing along said axis (44) is twisted and attached to give a momentum moment defined by a constant helical pitch, mainly over its entire length An apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that ノズルの管先（DM）の中に、螺旋状に予め捩じられた１つのノズルアーバに取り付けられた少なくとも１本のピン（40,42）が、ノズルの管先（DM）の軸（44）に対して同軸的に設置される請求項14に記載の装置。In the nozzle tip (DM), at least one pin (40,42) attached to one nozzle arbor that is pre-twisted in a spiral is the shaft (44) of the nozzle tip (DM). 15. The apparatus of claim 14 , wherein the apparatus is installed coaxially with respect to. 少なくとも１本のピンに、材料に対する摩擦力を減少する流体、例えば摩擦力を減少する液体、あるいは液体類似の物質を供給できる装置が設けられていることを特徴とする請求項14または15に記載の装置。 16. A device according to claim 14 or 15 , characterized in that at least one pin is provided with a device capable of supplying a fluid which reduces the friction force against the material, for example a liquid which reduces the friction force, or a liquid-like substance. Equipment. ノズルの管先（DM）の中の流れの断面が主に一定し、前記のノズルの管先（DM）の断面を適切な形にすることによって、ノズルの管先（DM）の長さにわたって流れおよび圧力の状況が一定に保たれ、あるいは選択的に制御することができることを特徴とする請求項14ないし16のいずれかに記載の装置。The cross-section of the flow in the nozzle tip (DM) is mainly constant, and by making the cross-section of the nozzle tip (DM) appropriate, the length of the nozzle tip (DM) 17. A device according to any of claims 14 to 16 , characterized in that the flow and pressure conditions are kept constant or can be selectively controlled. 少なくとも１本のピン（40、42）がノズルの管先（DM）の全長にわたって同じ螺旋のピッチを持つことを特徴とする請求項14〜17の何れかに記載の装置。18. A device according to any one of claims 14 to 17 , characterized in that at least one pin (40, 42) has the same helical pitch over the entire length of the nozzle tip (DM). 少なくとも１本のピン（40、42）は、流れの方向に対して垂直に、あるいはノズルの軸（44）に対して平なボス体（34、234）によってアーバ（30）に取り付けられていることを特徴とする請求項14〜18の何れかに記載の装置。At least one pin (40, 42) is attached to the arbor (30) by a boss body (34, 234) perpendicular to the direction of flow or flat with respect to the nozzle axis (44). The device according to claim 14 , wherein the device is a device. ボス体（34、134、234）は、ノズルの管先（DM）のノズルの管先流入部分（DME）にあることを特徴とする請求項19に記載の装置。 Bo scan body (34, 134, 234) A device according to claim 19, characterized in that the tube away inflow section of the nozzle of the tube target nozzle (DM) (DME). ノズルの管先（DM）の断面は、ボス体（34、134、234）の付近で、ボス体（34、134、234）の断面の回りに、可塑的な材料の流れ速度がノズルの管先流入部分（DME）からノズルの管先（DM）の残りの流れ部分に移行するとき主に一定に保たれるように拡張されていることを特徴とする請求項20に記載の装置。The cross section of the nozzle tube tip (DM) is in the vicinity of the boss body (34, 134, 234), and the flow rate of the plastic material around the cross section of the boss body (34, 134, 234) 21. The device according to claim 20 , characterized in that it is expanded so as to remain mainly constant when transitioning from the first inlet portion (DME) to the remaining flow portion of the nozzle tip (DM). 少なくとも１本のピン（40、42）は、ボス体（134）を越えて上流方向に延長されている（140、142）ことを特徴とする請求項19〜21の何れかに記載の装置。Device according to any of claims 19 to 21 , characterized in that the at least one pin (40, 42) extends (140, 142) upstream beyond the boss body (134). 少なくとも１本のピン（40、42）の延長部分（140、142）が、ノズルの管先（DM）の中の材料の流れによって制御される少なくとも１本のピン（40、42）の回転駆動を援助するために利用されていることを特徴とする請求項22に記載の装置。Rotation drive of at least one pin (40, 42), wherein an extension (140, 142) of at least one pin (40, 42) is controlled by the flow of material in the nozzle tip (DM) 23. The apparatus of claim 22 , wherein the apparatus is utilized to assist. 少なくとも１本のピン（40、42;140、142）の上流の端面（92）が、回転モーメントを援助あるいは制御するように、流れの方向に傾斜されていることを特徴とする請求項19〜23の何れかに記載の装置。At least one pin; upstream end surface of the (40, 42 140, 142) is (92), so as to assist or control the torque, claim, characterized in that it is inclined in the direction of flow 19 The device according to any one of 23 . ボス体（234、34）は、少なくとも１本のピン（40、42）の螺旋のピッチ（WS）に合わせた螺旋ピッチを持った螺旋状の面として形成されていることを特徴とする請求項19〜24の何れかに記載の装置。The boss body (234, 34) is formed as a spiral surface having a helical pitch in accordance with a helical pitch (WS) of at least one pin (40, 42). The apparatus in any one of 19-24 . ボス体（34）の流入及び／又は流出エッジ（54、56）に沿って、ノズルの管先（DM）の中のボス体（34）が還流される場合、可塑的な材料の中にできる限り小さい圧力の変動しか起こらないように刻み目が付けられていることを特徴とする請求項19〜25の何れかに記載の装置。If the boss body (34) in the nozzle tip (DM) is recirculated along the inflow and / or outflow edge (54, 56) of the boss body (34), it can be made into a plastic material. 26. A device according to any one of claims 19 to 25 , characterized in that it is scored so that only as little pressure fluctuations occur. ボス体（34）の流入及び／又は流出エッジ（54,56）に沿って、ノズルの管先（DM）の内径及び／又はピンへ固定するための移行部において刻み目が付けられていることを特徴とする請求項26に記載の装置。Along the inflow and / or outflow edge (54,56) of the boss body (34), it is scored at the inner diameter of the nozzle tip (DM) and / or at the transition for fixing to the pin. 27. A device according to claim 26 , characterized in that: ノズルアーバ（70、72）の中に設置されている少なくとも１本のピン（40、42）が取り付けられたアーバ（30）は、１つのラジアル軸受け、および１つのスラスト軸受けを有することを特徴とする請求項14〜 27の何れかに記載の装置。The arbor (30) to which at least one pin (40, 42) installed in the nozzle arbor (70, 72) is mounted has one radial bearing and one thrust bearing. 28. Apparatus according to any one of claims 14 to 27 . スラスト軸受け（60）及び／又はラジアル軸受け（58）が転がり軸受けであることを特徴とする請求項28に記載の装置。29. The device according to claim 28 , characterized in that the thrust bearing (60) and / or the radial bearing (58) are rolling bearings. ノズルの管先（DM）およびピン（40、42）の軸方向の長さは、ワイヤ螺旋のピッチの少なくとも半分（WS/2）であることを特徴とする請求項14〜29の何れかに記載の装置。 30. An axial length of the nozzle tip (DM) and pin (40, 42) of the nozzle is at least half the pitch of the wire helix (WS / 2). The device described. 少なくとも１本のピン（40、42）の回転軸（44）は、流れの断面の中心軸（44）と一致することを特徴とする請求項14〜30の何れかに記載の装置。 Device according to any of claims 14 to 30, characterized in that the axis of rotation (44) of the at least one pin (40, 42) coincides with the central axis (44) of the cross section of the flow. 複数のピン（40、42）の回りに可塑的な材料が流れ、かつそれらのピンは共通の回転軸（44）を持ち、該回転軸に対応するピッチ円（46）上に均等的に分配されていることを特徴とする請求項14〜31の何れかに記載の装置。Plastic material flows around the pins (40, 42) and the pins have a common axis of rotation (44) and are distributed evenly on the pitch circle (46) corresponding to the axis of rotation. 32. The apparatus according to any one of claims 14 to 31 , wherein the apparatus is provided. ピンの中に径方向に位置するピンとの接続部分により、ノズルの管先の領域の中に取り付けられたアーバ（30）に、少なくとも１本のピン（40,42）に 反力モーメントを補正するためのトルクを与える１つの追加駆動が付加されることを特徴とする請求項14ないし 32の何れかに記載の装置。The connecting portion between the pin located radially inside the pin, the arbor (30) mounted within the tube destination area of the nozzle, corrects the reaction force moment in at least one pin (40, 42) 33. A device according to any one of claims 14 to 32 , characterized in that one additional drive is provided which provides a torque to do so . 前記少なくとも１本の予め螺旋状に捩じ れたピン（40,42）の代わりに、弾性的なピンまたは糸 状のベルト（440,442、440′,442′,441″）が使われて おり、ノズルの管先の領域の中に取り付けられたアーバ（30）に１つの追加駆動が付加され、これによって、前記ピンまたはベルトを螺旋形にすることができ、その形状が製造すべきコア管路の形状と一致する請求項14ない し32の何れかに記載の装置。 Instead of the at least one pre-helically twisted a pin (40, 42), resilient pins or yarn-like belt (440,442,440 ', 442', 441 ") are the use, An additional drive is added to the arbor (30) mounted in the area of the nozzle tip, so that the pin or belt can be spiraled, the shape of which is the core line to be manufactured 33. A device according to any of claims 14 to 32 , which conforms to the shape of 少なくとも１本のピン（440、442、440′、442′、441″）に１つの材料に対する摩擦力を減少する流体、例えば摩擦力を減少する液体、あるいは液体類似の物質が供給できる装置が設けられていることを特徴とする請求項34に記載の装置。At least one pin (440, 442, 440 ', 442', 441 ") is provided with a device capable of supplying a fluid that reduces the frictional force against one material, for example a liquid that reduces the frictional force, or a liquid-like substance. 35. The apparatus of claim 34 , wherein: 前記の少なくとも１本のピン（440、442、440′、442′、441″）が弾性的なもので、駆動は所望の螺旋勾配に依存して制御できることを特徴とする請求項34または35に記載の装置。36. According to claim 34 or 35 , characterized in that said at least one pin (440, 442, 440 ', 442', 441 ") is elastic and the drive can be controlled depending on the desired helical gradient. The device described. 摩擦力を減少する物質が、回転可能に軸受けされているアーバ（330、430）および少なくとも１本のピンとの接続部（392、492、492′、492″、992）から、少なくとも１つの冷却管路を形成するピンの表面まで誘導されることを特徴とする請求項35または36に記載の装置。At least one cooling pipe is provided from the connection (392, 492, 492 ', 492 ", 992) with the arbor (330, 430) and at least one pin rotatably supported by the substance that reduces the frictional force. 37. A device according to claim 35 or 36 , wherein the device is guided to the surface of a pin forming a path. 少なくとも１本のピンが、摩擦力を減少する流体のための、径方向に延びた管または開口部を有することを特徴とする請求項37に記載の装置。38. The apparatus of claim 37 , wherein the at least one pin has a radially extending tube or opening for fluid that reduces frictional forces. 流体は、回転可能なアーバ（530）の軸受け（519）を通して供給できることを特徴とする請求項35〜38の何れかに記載の装置。39. Apparatus according to any of claims 35 to 38 , wherein the fluid can be supplied through a bearing (519) of a rotatable arbor (530). ノズルの管先（DM）の付近では、少なくとも１本のピン（40、42）の少なくとも径方向外側に、１つの流れガイド面装置（94）が、材料の流れを線形化あるいは軸方向に整列させるために設置されていることを特徴とする請求項14〜39の何れかに記載の装置。Near the nozzle tip (DM), one flow guide surface device (94) linearizes or axially aligns the material flow at least radially outward of at least one pin (40, 42) 40. The apparatus according to any one of claims 14 to 39 , wherein the apparatus is installed for the purpose. 前記の流れガイド面装置がノズルの管先（DM）の内壁と一体化して形成されていることを特徴とする請求項40に記載の装置。41. The apparatus according to claim 40 , wherein the flow guide surface device is formed integrally with an inner wall of a nozzle pipe tip (DM). 流れガイド面装置（94）の長さは、前記少なくとも１本のピン（40、42）が前記アーバ（30）と接続した部分に限定されていることを特徴とする請求項40または41に記載の装置。The length of the flow guide surface device (94) is claimed in claim 40 or 41, characterized in that said at least one pin (40, 42) is limited to the portion that is connected to the arbor (30) Equipment. 流れガイド面装置（94）は、１つの歯形成形表面によって形成されていることを特徴とする請求項40から42のいずれかに記載の装置。43. Device according to any of claims 40 to 42 , characterized in that the flow guide surface device (94) is formed by one tooth-forming surface. 材料の流れを線形化あるいは軸方向に整 列させるために、ノズル流入部（DE）付近に、流れガイ ド面装置（641、643、645、647、741、743、745、747、 841,843,935,937）が設けられていることを特徴とする 請求項14〜39の何れかに記載の装置。 The flow of material in order to Alignment linearization or axially, in the vicinity of the nozzle inlet (DE), the flow guide surface device (641,643,645,647,741,743,745,747, 841,843,935,937) is 40. Apparatus according to any one of claims 14 to 39, characterized in that it is provided . 前記流れガイド面装置（641、643、645、647、741、743、745、747）は、該当する付属の少なくとも１本のピンのピッチ円の近くに配置され、径方向の長さが僅かしかないことを特徴とする請求項44に記載の装置。The flow guide surface devices (641, 643, 645, 647, 741, 743, 745, 747) are arranged near the pitch circle of the corresponding attached at least one pin and have a small radial length. 45. The apparatus of claim 44 , wherein: 流れガイド面装置がひれ形に形成され、ノズルのアーバ（618、718）と接続されていることを特徴とする請求項44に記載の装置。45. Apparatus according to claim 44 , characterized in that the flow guide surface device is fin-shaped and connected to the nozzle arbor (618, 718). 流れガイド面装置が、冷却管路を形成する部材（930、992、940、942）によって押し出し材料に与えられた捩じりモーメントを補整するガイド装置（937、935）で構成されることを特徴とする請求項44に記載の装置。The flow guide surface device is composed of a guide device (937, 935) that compensates for the torsional moment applied to the extruded material by the members (930, 992, 940, 942) forming the cooling conduit. 45. The apparatus of claim 44 . ガイド装置（937、935）がノズル（918）の中に回転可能に軸受けされていることを特徴とする請求項47に記載の装置。48. Device according to claim 47 , characterized in that the guide device (937, 935) is rotatably supported in the nozzle (918). ノズルのアーバ（70）が、予め設定され、調節ができる距離（AX）でノズルの管先（DM）の前で終わることを特徴とする請求項14〜48の何れかに記載の装置。 49. Apparatus according to any of claims 14 to 48 , characterized in that the nozzle arbor (70) ends in front of the nozzle tip (DM) at a preset and adjustable distance (AX). ノズルのアーバ（70、72）が２つの部分で構成され、前記アーバを軸受けする部材、および、前記軸受けをノズルの管先（DM）に対して密閉する部材を、支持部材（72）に装入ができることを特徴とする請求項14〜49の何れかに記載の装置。The nozzle arbor (70, 72) is composed of two parts, and the support member (72) includes a member for bearing the arbor and a member for sealing the bearing against the nozzle tip (DM). 50. Device according to any of claims 14 to 49 , characterized in that it can be turned on. 前記少なくとも１つのピンが、弾性率の高い材料、例えば鋼鉄、硬質合金、あるいはセラミックでできていることを特徴とする請求項14〜50の何れかに記載の装置。 51. A device according to any of claims 14 to 50 , wherein the at least one pin is made of a high modulus material, such as steel, hard alloy, or ceramic.
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