KR100939181B1 - 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라스틱 덩어리로 구성되고 내부에서 연장하는 적어도 하나의 리세스를 갖는 원통형 본체를 제조하기 위한 압출 가압 공구에 관한 것이다. 상기 압출 가압 공구는 테이퍼링 영역 및 노즐 마우스피스를 갖는 압출 노즐을 포함한다. 상기 노즐 마우스피스는 원통형 채널을 형성한다. 또한, 내부 리세스들의 개수에 대응하는 개수의 다수의 쓰레드들이 고정되거나, 또는 휘발성 충전 재료를 질량 유동하도록 나사조임방식으로 가압하기 위한 내부 리세스들의 개수에 대응하는 개수의 다수의 채널을 갖는 캐리어 장치가 제공된다. 상기 캐리어 장치는 내부 리세스들에 대응하는 개수의 핀형 구조의 다수의 적합한 캐리어 요소들로 구성된다. 상기 각 캐리어 요소들은 상기 압출 노즐의 상기 노즐 마우스피스의 영역에서 또는 상기 테이퍼링 영역에서 고정되고 반경 방향으로 바람직하게 조절 가능하다.
Figure R1020047021225
노즐 마우스피스, 쓰레드, 쓰레드 홀더, 원통형 본체, 압출 노즐

Description

원통형 본체 제조용 압출 가압 공구{Extruder tool for producing a cylindrical body}
본 발명은 플라스틱 덩어리(mass)로 구성된 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구에 관한 것이다.
비틀린 내부 보어들을 갖는 경금속(hard-matal) 또는 세라믹 로드(rod)를 제조하기 위한 압출 가압 공구는 DE 41 20 166 C2호에 이미 공지되어 있다. 공지된 압출 가압 공구는 압출 노즐을 포함하고, 이 압출 노즐의 마우스피스(mouthpiece)는 매끄러운 원통형 채널을 갖는다. 부가적으로, 공지된 압출 가압 공구는 압출 노즐 내의 주축에 동축적으로 배치되는 캐리어(carrier)를 구비하며, 이 캐리어는 내부 보어들의 개수에 대응하는 개수로 노즐의 마우스피스 내로 돌출하는 다수의 탄성 쓰레드들(threads)을 가지며, 및/또는 플라스틱 재료를 질량 유동(mass flow)하도록 나사조임방식(threalike)으로 가압하기 위한 채널들 또는 보어들을 갖는다. 이러한 쓰레드들, 채널들 또는 보어들은 축으로부터 미리 결정된 반경 방향 간격으로 적어도 하나의 내부 보어의 위치에 대응하게 고정되거나 배치된다. 상기 캐리어는 날이 없는(blade-free) 허브(hub) 본체로 구성된다. 상기 허브 본체 및/또는 상기 노즐의 마우스피스는 드라이브 장치와 연합되고, 이 드라이브 장치에 의해 상기 허브 본체와 상기 노즐의 마우스피스 사이에서 플라스틱 덩어리의 압출 속도에 정합되는 미리 결정된 상대 회전 운동이 압출된 블랭크(blank) 내의 적어도 하나의 비틀린 내부 채널을 생성하기 위해 발생될 수 있다.
더욱이, 내부로 배치된 나선형 리세스(recess)들을 갖는 소결된 금속 블랭크를 제조하기 위한 방법과 장치가 DE 199 42 966 C2호에 공지되어 있다. 이 경우에, 플라스틱 본체는 처음에 내부 리세스의 실질적인 직선형 코스로 제조된다. 상기 플라스틱 본체는 그후에 미리 결정된 길이로 절단되고, 연속하여 베드 상에서 그 전체 길이에 걸쳐 지지되는 동안 마찰면 장치에 의해서 롤링(rolling) 운동을 받는다. 롤링 운동의 속도는 상기 본체가 균일하게 비틀리도록 상기 본체의 길이에 걸쳐 선형적으로 일정하게 변경된다.
본 발명은 플라스틱 덩어리로 구성되고 내부에서 연장하는 리세스를 갖는 원통형 본체의 제조를 개선할 목적을 갖는다.
이러한 목적은 청구항 1에 기재된 특징들을 갖는 압출 공구에 의해서 충족된다. 본 발명의 양호한 개선과 개발은 종속 청구항들로부터 분명해진다
본 발명의 이점들은 플라스틱 덩어리로 구성된 원통형 본체의 적어도 하나의 내부 리세스의 반경 방향 간격이 외주로부터 또는 원통형 본체의 표면으로부터 빠르고 간단한 방법으로 설정될 수 있다는 점에 있다. 본 발명의 부가적인 이점들은 본 발명을 이해하기 위해 필요한 압출 가압 공구의 구성요소들이 도시된 도면을 참조하여 설명한 실시예의 하기 설명으로부터 분명해진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 도면.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한다. 도시된 압출 가압 공구는 테이퍼링(tapering) 영역(1)과 노즐 마우스피스(2)를 갖는 압출 노즐(P)을 포함한다. 상기 노즐 마우스피스(2)는 원통형 채널을 형성한다. 플라스틱 덩어리(mass)(8)는 압출 노즐을 통해서 x 방향으로 가압되어, 상기 노즐 마우스피스를 떠나는 플라스틱 덩어리가 플라스틱 덩어리로 구성된 원통형 본체(9)를 형성하게 된다. 그런 다음, 이것은 블랭크 형성을 위해 압출 가압 공구의 외부에서 소정 길이로 절단된다. 상기 블랭크는 최종 제품, 예를 들면 경금속 로드, 세라믹 로드, 또는 분말형-스틸 로드, 특히 드릴 비트를 형성하기 위해 더 처리된다.
상기 노즐 마우스피스(2)를 떠나는 상기 원통형 본체(9)는 그 내부에 나선형으로 연장하는 리세스들을 갖는다. 상기 최종 제품이 드릴 비트라면, 이들 리세스들은 냉각 채널로서 작용하며, 이 냉각 채널을 통하여 냉각 유체가 드릴링 공정 동안 드릴 비트의 절단 영역 또는 작업 영역으로 흐른다.
이러한 나선형으로 연장하는 리세스들의 제조는 탄성 쓰레드들과 노즐 마우스피스(2)의 단부 영역(5)을 사용하여 본 발명의 제 1 실시예로 실행되는데, 상기 단부 영역(5)은 압출 노즐(P)의 테이퍼링 영역(1)에 대해서 회전 가능하거나 회전하도록 구성된다.
참조 부호 6 및 7이 부여된 두개의 탄성 쓰레드들이 도 1에 도시되어 있다. 이들 탄성 쓰레드들 각각은 각 쓰레드 홀더요소(3 또는 4)에 고정된다. 금속으로 구성될 수 있는 상기 쓰레드 홀더요소들은 각각 핀형 구조이고, 노즐 마우스피스(2) 내의 보어 또는 압출 노즐의 테이퍼링 영역(1) 내의 보어를 통해 안내되고 이에 고정된다. 쓰레드 홀더요소들은 원통형 채널내로 돌출하고 (양방향 화살표 r로 도시된 바와 같이) 반경 방향으로 조절 가능하다. 이러한 조절성을 통해서, 상기 윈통형 본체의 표면 또는 외주로부터의 각 내부 리세스의 간격은 압출 공정 동안 상기 쓰레드들에 의해서 발생하며 간단한 방법으로 설정된다.
그에 따라 압출 가압 공구를 떠나는 원통형 본체(9)는 도시된 실시예의 경우에 나선형으로 연장하는 두개의 내부 리세스들을 갖는다.
쓰레드 홀더요소들(3, 4)의 반경 방향 조절성은 노즐 마우스피스(2) 내의 또는 압출 노즐의 테이퍼링 영역 내의 쓰레드에 의해서 또는 설정 드라이브에 의해서 부여된다. 반경 방향 조절은 작업자에 의해서 수행될 수 있다.
쓰레드들(6, 7)의 길이, 노즐 마우스피스(2)의 회전 가능한 단부 영역(5)의 길이 및 노즐 마우스피스(2)의 단부 영역(5)의 회전 속도는 사용하는 각 경우에 따르고 나선형 내부 리세스들의 소정 피치 각도에 따라서 최적화될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다. 이것은 센서(10)가 압출 노즐 외부 또는 내부에 제공된다는 점에 있어서 제 1 실시예와 다르다. 이 센서는 본체의 외주 또는 표면으로부터의 본체의 내부 리세스들의 간격을 감지(detection) 또는 측정하는 기능을 한다. 이 센서의 출력 신호들은 그 출구에서 설정 신호들(s)을 제공하는 설정 유닛(11)에 전달된다. 쓰레드 홀더요소들(3, 4)의 자동 반경 방향 조절은 이들 설정 신호들(s)에 의해서 실행된다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예를 도시한다. 제 3 실시예에 따르면, 플라스틱 덩어리로 구성되고 그 내부에 직선형으로 연장하는 리세스들을 갖는 원통형 본체(9)가 압출 가압 공구에 의해서 제조된다. 이 실시예의 경우에, 노즐 마우스피스(2)는 일체형 구조이고 회전 가능한 또는 회전하는 단부 영역을 갖지 않는다. 압출 공구를 떠나는 원통형 본체(9)는 블랭크 형성을 위해 소정 길이로 절단된다. 그런 다음 이러한 블랭크는 직선형 리세스들을 갖는 로드형 최종 제품을 형성하기 위해 더 처리될 수 있다. 대안적으로 이러한 블랭크는 (DE 19942 966 C2호에 기술된 바와 같이) 베드 상에서 그 전체 길이에 걸쳐서 지지되는 동안 마찰면 장치에 의해서 롤링 운동을 받아, 나선형 리세스들이 블랭크의 내부에 형성되게 할 수 있다.
원통형 채널내로 돌출하는 쓰레드 홀더요소들(3, 4)의 부분들은 바람직하게는 압출 노즐 내부에서 발생하는 마찰을 감소하기 위하여 유입단부 또는 유출단부, 또는 유입단부 및 유출 단부 양쪽에서 테이퍼로 형성된다.
쓰레드들(6, 7)의 단부에는 바람직하게는 종결 부재들(termimating members)이 구비되는데, 이 종결 부재들에 의해서 원통형 본체내의 리세스의 직경이 결정된다. 상기 쓰레드들의 단면 및/또는 상기 종결 부재들의 단면은 원형 또는 비원형이 될 수 있다. 이는 예를 들면, 블랭크의 추가 처리 과정에서 드릴 비트에 형성되는 드릴 비트의 칩 간격들에 대한 드릴 비트의 냉각 채널들의 최적화된 적용을 가능하게 한다.
상기 실시예들에서, 캐리어 장치가 항상 기재되었는데, 이 캐리어 장치의 캐리어 요소들은 각 쓰레드가 고정되는 쓰레드 홀더 요소들이다.
대안적으로 캐리어 장치는 채널들을 구비하는 캐리어 요소들을 포함할 수 있고, 이 채널을 통해서 휘발성 충전 재료가 질량 유동하도록 가압될 수 있다. 이들 채널들은 소정 방법으로 나중의 내부 리세스들의 단면 형상을 미리 결정하기 위하여 원형 또는 비원형이 되도록 형성될 수 있다. 상기 휘발성 충전 재료는 외부로부터 공급 덕트를 통해서 각 캐리어 요소의 채널내로 오게 된다. 휘발성 충전 재료는 나중의 내부 리세스들을 위한 간격 확보의 형태로서 기능하고, 하부 공정에서 내부 리세스들로부터 제거된다. 예를 들면, 상기 충전 재료의 액화가 가열에 의해서 달성되고, 충전 재료가 원통형 본체의 형상에 추가적인 변화 없이 내부 리세스들로부터 흘러 나온다.
* 도면 부호의 설명 *
1: 압출 노즐의 테이퍼링 영역 2: 노즐 마우스피스
3: 쓰레드 홀더 요소 4: 쓰레드 홀더 요소
5: 노즐 마우스피스의 단부 영역 6: 쓰레드
7: 쓰레드 8: 플라스틱 덩어리
9: 원통형 본체 10: 센서
11: 설정 유닛 P: 압출 노즐
r: 반경 방향 s: 설정 신호
x: 압출 방향

Claims (12)

  1. 플라스틱 덩어리로 구성되고 내부에서 연장하는 적어도 하나의 리세스를 갖는 원통형 본체를 제조하기 위한 압출 가압 공구로서,
    원통형 채널을 형성하는 노즐 마우스피스(mouthpiece)와 테이퍼링(tapering) 영역을 갖는 압출 노즐, 및 캐리어 장치를 포함하는 압출 가압 공구에 있어서,
    상기 캐리어 장치는 내부 리세스들의 개수에 대응하는 개수의 다수의 쓰레드들(threads)이 고정되거나, 또는 상기 캐리어 장치는 휘발성 충전 재료를 질량 유동하도록 나사조임방식으로 가압하기 위해 내부 리세스들의 개수에 대응하는 개수의 다수의 채널을 가지며,
    상기 캐리어 장치는 내부 리세스들의 개수에 대응하는 개수의 다수의 캐리어 요소들로 구성되고,
    상기 각 캐리어 요소들은 상기 노즐 마우스피스(2)의 영역에서 또는 상기 테이퍼링 영역에서 압출 노즐에 고정되며,
    상기 각 캐리어 요소들은 반경 방향으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 각 캐리어 요소들의 상기 반경 방향 조절은 쓰레드 또는 설정 드라이브에 의해서 부여되는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 각 캐리어 요소들은 핀형 구조이고 상기 압출 노즐(P) 내의 보어를 통해서 안내되는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 마우스피스(2)는 상기 적어도 하나의 내부 리세스의 나선형 코스를 제조하기 위해 상기 압출 노즐(P)의 상기 테이퍼링 영역(1)에 대해 회전 가능한 단부 영역(5)을 갖는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 본체 표면으로부터 상기 본체의 적어도 하나의 내부 리세스의 간격을 측정하기 위해 제공되는 센서(10)를 포함하고, 상기 센서의 출력 신호들은 설정 유닛(11)에 공급되고, 상기 설정 유닛(11)은 측정된 간격에 따라 상기 캐리어 요소들의 반경 방향 조절을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 원통형 채널내로 돌출하는 상기 캐리어 요소들의 부분들은 유입단부 또는 유출 단부, 또는 유입단부 및 유출 단부 양쪽에 테이퍼를 형성하는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 캐리어 요소들은 각 쓰레드(6, 7)가 각각 고정되는 쓰레드 홀더 요소들인 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  9. 제 8 항에 있어서, 각 쓰레드는 원형 또는 비원형 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  10. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 캐리어 요소들은 채널들을 가지며, 이 채널들을 통해서 휘발성 충전 재료가 질량 유동되도록 가압될 수 있는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 채널들은 원형 또는 비원형 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
  12. 제 8 항에 있어서, 각 쓰레드는 원형 또는 비원형의 종결 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 본체 제조용 압출 가압 공구.
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