JP4686185B2 - 可塑性の材料から成る円筒形の部体を製造するための押出成形工具 - Google Patents

Description

本発明は可塑性の材料から成る円筒形の部体を製造するための押出成形工具に関する。

ＤＥ４１２０１６６Ｃ２号明細書によれば螺旋状の内孔を備えた硬質金属製又はセラミック製のロッドを製作する押出成形工具が既に公知である。この公知の押出成形工具は、マウスピースが平滑な円筒通路を備えている、押出しノズルを有している。さらに公知の押出成形工具はマンドレルで押出しノズル内に同軸的に配置された保持体を備えている。この保持体は内孔の数に相当する数でノズルマウスピース内に突入する弾性的な糸及び／又は可塑性の材料を材料流内へ糸状に圧入するための通路又は孔を有している。この糸、通路又は孔は、少なくとも１つの内孔の位置に相応して、軸に対し所定の間隔をおいて固定又は配置される。保持体は羽根のないボス体として構成されている。ボス体及び／又はノズルマウスピースには駆動装置が配属され、押出された中間製品内にねじれた内通路を形成するために、ボス体とノズルマウスピースとの間に材料の押出し速度に合わせられた相対回動が前記駆動装置により与えられる。

さらにＤＥ１９９４２９６６Ｃ２号明細書によれば、内部にある螺旋形の切欠きを有する燒結金属中間製品を製造する方法と装置とが公知である。この場合にはまず、ほぼ直線的に延在する内孔を有する可塑性の部体が製作される。次いで可塑性の部体は所定の長さに切断され、さらにその全長に亘って支持面で支え、摩擦面装置を用いて転動運動させられる。この転動運動の速度は部体の長さに亘って直線的にかつ連続的に変化するので前記部体は均等にねじられる。

本発明の課題は、内部に延在する少なくとも１つの切欠きを有する、可塑性の材料から成る円筒形の部体の製造を改善することである。

前記課題は請求項１に記載した特徴を有する押出成形工具によって解決された。本発明の有利な構成と変化実施例は従属請求項に記載されている。

本発明の利点は特に、可塑性の材料から成る円筒形の部体の少なくとも１つの内部切欠きと、該円筒形の部体の外周面もしくは表面との間の半径方向の間隔が迅速にかつ簡便に調節可能であることである。本発明の更なる利点は発明の理解に必要な押出成形工具の構成部分が示されている図面に基づく本発明の１実施例についての以下の説明で記載してある。

図１には本発明の第１実施例が示されている。図示の押出成形工具は押出ノズルＰを有し、この押出しノズルは狭窄領域１とノズルマウスピース２とを有している。ノズルマウスピース２は円筒状の通路を形成している。この押出しノズルによって矢印ｘの方向に可塑性の材料８が押出され、したがってノズルマウスピースから出る可塑性材料は、可塑性材料から成る円筒形の部体９を形成する。次いでこの部体は押出成形工具の外で、中間製品を形成するために所望の長さに切断される。中間製品は最終製品に、例えば硬質金属棒、セラミック棒又は粉鋼棒、特にドリル工具に後続加工される。

ノズルマウスピース２から出た部体９は内部に螺旋形に延在する切欠きを有している。最終製品がドリル工具である場合には、この切欠きは冷却通路として用いられ、この冷却通路を通し、ドリル過程の間、冷却液がドリル工具の切削領域もしくは作業領域へ導かれる。

螺旋形である前記切欠きを形成することは、本発明の第１実施例では、弾性的な糸と押出しノズルＰの狭窄領域１に対し回転可能であるかもしくは回転するように構成されたノズルマウスピース２の端部領域１とを用いて行われる。

図１には符号６と７が付けられた２本の弾性的な糸が示されている。これらの弾性的な糸６，７はそれぞれ糸保持体３もしくは４に固定されている。金属から成ることができる糸保持体３，４はそれぞれピン形に構成され、ノズルマウスピース２の孔又は押出しノズルの狭窄領域１の孔を通して案内されかつ押出しノズルに固定されている。糸保持体６，７は円筒形の通路内へ突入し、復矢印ｒで示すように、半径方向に調節可能である。この調節可能性によって、糸に基づき押出し過程で発生する内孔と円筒形の部体の表面もしくは外周面との間の間隔は簡単な形式で調節可能である。

押出成形工具から出た円筒形の部体９は、図示の実施例の場合は、螺旋形に延びる２つの内切欠きを有する。

糸保持体３と４の半径方向の調節の可能性は、ノズルマウスピース２もしくは押出しノズルの狭窄領域１におけるねじ又は調節駆動装置で与えられる。半径方向の調節は作業員により行うことができる。

糸６，７の長さ、ノズルマウスピース２の回転可能な端部領域５の長さ及び／又はマウスピース２の端部領域５の回転速度は、そのつどの使用目的に関連しかつ螺旋形の内切欠きに所望されるリード角に関連して調整される。

図２には本発明の実施例が示されている。この第２実施例は第１実施例に対し、押出しノズルの外に又は押出しノズルの外と内にセンサ１０が設けられていることで相違している。このセンサ１０は円筒状の部体の外周面もしくは表面と該部体の内切欠きとの間隔を検出もしくは測定するために役立つ。このセンサ１０の出力信号は調節ユニット１１に供給され、調節ユニット１１はその出口にて調節信号ｓを発信する。この調節信号ｓで糸保持体３と４との自動的な半径方向の調節が行われる。

図３には本発明の第３実施例が示されている。この第３実施例では、押出成形工具によって内部に直線的に延びる切欠きを有する円筒形の部体が可塑性の材料から製作される。この実施例においては、ノズルマウスピース２は一体に構成され、回動可能なもしくは回転する端部領域を有していない。押出しノズルから押出された円筒状の部体９は中間製品を形成するために所望の長さに切断される。次いでこの中間製品は直線的な切欠きを有する棒形の最終製品に加工されることができる。選択的にこの中間製品は、ＤＥ１９９４２９６６Ｃ２に記述されているように、押出成形工具の外で、その全長に亘って支持面に支えられ、摩擦面装置を用いて転動運動させられ、中間製品の内部に螺旋状の切欠きが形成されることもできる。

糸保持体３，４の、円筒形の通路内に突入する部分は、押出しノズル内で発生する摩擦を低減するために流入及び／又は流出側で先細に構成されている。

糸６と７は有利にはその端部にて終結部を有し、この終結部によって円筒形の部体内の切欠きの直径が決定される。糸の横断面及び／又は終結部の横断面は円形又は非円形であることができる。これは例えば、中間製品を後続加工する間にドリル工具に形成される切子室に対する冷却通路の良好な適合を可能にする。上記実施例ではそれぞれ１本の糸が固定されている糸保持部材を有する保持装置が用いられている。

これに対し択一的に、揮発性の充填材料を材料流へ圧入できる通路を備えた保持部材を保持装置が有していることもできる。この通路も、形成される内切欠きの横断面に所望の形を与えるために円形又は非円形に構成されていることもできる。揮発性の充填材料は外部から供給導管を通って各保持部材の通路内へもたらされる。この充填材料はのちの内部欠きのための場所を確保するために役立ち、後続するプロセスで内切欠きから除去される。例えば加熱により充填材料の液状化が達成され、充填材料は内切欠きから流出させられる。その際、円筒状の部体の形状はそれ以上に変化させられることはない。

本発明の第１実施例を示した図。 本発明の第２実施例を示した図。 本発明の第３実施例を示した図。

符号の説明

１ 狭窄領域、 ２ ノズルマウスピース、 ３，４ 糸保持体、 ５ 端部領域、 ６，７ 糸、 ８ 材料、 ９ 円筒状の部材、 １０ センサ、 １１ 調節ユニット

Claims (8)

1. 内部に延在する少なくとも１つの切り欠きを備えた円筒状の部体を可塑性の材料から製造する押出成形工具であって、
   −狭窄領域と円筒形の通路を形成するノズルマウスピースとを有する押出しノズルを有し、
   −前記切り欠きの数に相当する数の糸が固定されるか又は材料流へ揮発性の充填材料を糸状に圧入するために前記切り欠きの数に相当する数の保持部材（３，４）から成っていること、
   −各保持部材（３，４）が前記ノズルマウスピースの領域に又は前記押出しノズルにおける狭幅領域に固定されていること、
   −前記保持部材（３，４）の各々が半径方向で調節可能であり、前記各保持部材（３，４）の半径方向の調節可能性がねじ又は調節駆動装置によって与えられていること、
   −前記各保持部材（３，４）がピン状に構成され、前記押出しノズル（Ｐ）における孔によって案内されていること、
   を特徴とする、押出成形工具。
2. 前記ノズルマウスピース（２）が端部領域（５）を有し、該端部領域（５）が前記少なくとも１つの切り欠きに螺旋状の経過を生ぜしめるために前記押出しノズル（Ｐ）の前記狭窄領域（１）に対し回動可能である、請求項１記載の押出成形工具。
3. 前記円筒形の部体の表面からの、前記少なくとも１つの切り欠きの間隔を検出するためのセンサ（１０）を有し、該センサ（１０）の出力信号が調節ユニット（１１）に供給され、調節ユニット（１１）が検出された間隔に関連して前記保持部材（３，４）を半径方向で調節するために構成されている、請求項２記載の押出成形工具。
4. 前記保持部材（３，４）の、前記円筒状の通路に突入する部分が流入側及び／又は流出側へ先細に構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の押出成形工具。
5. 前記保持部材（３，４）が糸保持部材であって、該糸保持部材（３，４）にそれぞれ１本の糸（６，７）が固定されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の押出成形工具。
6. 各糸（６，７）が円形又は非円形の横断面を有しかつ／又は円形又は非円形の終結部を備えている、請求項５記載の押出成形工具。
7. 前記保持部材（３，４）が通路を有し、該通路を通して揮発性の充填材料が材料流へ圧入可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の押出成形工具。
8. 前記通路が円形又は非円形の横断面を有している、請求項７記載の押出成形工具。

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