KR20230091965A - 압출 및/또는 인발 디바이스 및 방법 - Google Patents
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Abstract
재료로 만들어진 프로파일 제품(2)을 생산 방향(Y)으로 형성하기 위한 방법 및 압출 또는 인발 디바이스(1)로서, - 2개의 대향하는 제1 및 제2 측벽(5, 6)과, 상기 측벽들 사이에서 폭 방향(X)으로 연장되는 외부 원주 표면(4)을 갖는, 반경 방향(R) 및 폭 방향(X)으로 연장되는 회전 다이(3)로서, 상기 회전 다이(3)는 상기 제1 측벽(5)과 관련된 제1 측 부분(23), 상기 제2 측벽(6)과 관련된 제2 측 부분(25), 및 상기 제1 측 부분(23)과 상기 제2 측 부분(25) 사이에서 연장되는 중간 부분(22)을 포함하는, 상기 회전 다이(3), 및 - 상기 생산 방향(Y)과 일치하는 길이 방향(Y), 높이 방향(Z), 및 상기 높이 방향(Z)에 수직인 폭 방향(X)을 갖는 프로파일 형성 영역(7)으로서, 제1 채널 구획(9) 및 상기 생산 방향으로 상기 제1 채널 구획(9) 하류에 제2 채널 구획(10)을 포함하는 관통 채널(8)을 포함하는, 상기 프로파일 형성 영역(7)을 포함하고, 상기 회전 다이(3)는 상기 생산 방향(Y)을 가로질러 연장되는 축을 중심으로 회전 가능하고, 상기 회전 다이(3)가 회전하는 동안 외부 원주 표면(4)이 프로파일 형성 구역(7)을 통해 공급되는 재료의 표면에 압력을 가하도록 배치되는, 방법 및 압출 또는 인발 디바이스(1).
Description
본 발명은 생산 방향으로 재료로 만들어진 프로파일 제품을 형성하기 위한 압출 및/또는 인발 디바이스로서, 상기 디바이스는,
- 2개의 대향하는 제1 및 제2 측벽과, 측벽들 사이에서 폭 방향으로 연장되는 외부 원주 표면을 갖는, 반경 방향 및 폭 방향으로 연장되는 회전 다이로서, 회전 다이는 제1 측벽과 관련된 제1 측 부분, 제2 측벽과 관련된 제2 측 부분, 및 제1 측 부분과 제2 측 부분 사이에서 연장되는 중간 부분을 포함하는, 회전 다이, 및
- 생산 방향과 일치하는 길이 방향, 높이 방향, 및 이 높이 방향에 수직인 폭 방향을 갖는 프로파일 형성 영역으로서, 제1 채널 구획 및 생산 방향으로 제1 채널 구획 하류에 제2 채널 구획을 포함하는 관통 채널을 포함하는, 프로파일 형성 영역
을 포함하고, 회전 다이는 생산 방향을 가로질러 연장되는 축을 중심으로 회전 가능하고, 회전 다이가 회전하는 동안 외부 원주 표면이 프로파일 형성 구역을 통해 공급되는 재료의 표면에 압력을 가하도록 배치되고,
- 제1 채널 구획은 하나 이상의 벽에 의해 원주 방향으로 한정되고,
- 제2 채널 구획은,
- 회전 다이의 원주 표면, 및
- 채널 부분
에 의해 원주 방향으로 한정되고, 채널 부분은,
- 회전 다이의 반대쪽에 있는 카운터 베어링, 및
- 회전 다이와 카운터 베어링 사이의 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽
을 포함하는, 압출 및/또는 인발 디바이스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 디바이스를 사용하여 프로파일 제품을 생산하는 방법에 관한 것이다.
압출 및/또는 인발 디바이스 분야에서 고정 또는 정적 벽을 사용하는 보다 전통적인 압출 및/또는 인발 디바이스 바로 하류에 회전 다이를 사용하는 것이 알려져 있다. 회전 다이를 사용한 이러한 유형의 압출은 이하에서 3D 압출이라고 하고, 디바이스의 보다 전통적인 압출 및/또는 인발 부분과 관련하여 회전 다이가 가압 구역에서 동작하는 것과 관련되고, 이는 3D 압출과 캘린더링을 구분한다. 제1 채널 구획의 정적 벽과 제2 채널 구획의 회전 다이를 조합하면 고품질의 형상과 각인을 유지하면서 매우 빠른 속도로 프로파일 제품을 생산할 수 있는 이점을 제공할 수 있다. 따라서 이는 압출을 이용하여 형성될 수 있는 대부분의 재료, 즉, 예를 들어, 플라스틱에서 알루미늄에 이르는 모든 재료에 사용될 수 있는 효과적이고 비교적 저렴한 생산 방법이다.
PCT/SE2020/050451에서는 최소 측면 누출과 관련하여 제1 채널 구획과 제2 채널 구획을 최적화하는 이점에 대해 논의한다.
그러나 배경 기술을 참조하면 소성 변형을 나타내는 재료 및/또는 점탄성 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 소성 변형 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 점소성 재료(viscoplastic material)로 만들어진 재료를 압출할 때 프로파일 형성 영역, 즉, 제1 채널 구획과 제2 채널 구획을 따라 최적화를 개선하는 것이 필요하다. 제1 채널에 재료의 로드 속도(load rate)는 각각의 제1 채널과 제2 채널의 설계에 의해 제2 채널에 로드 속도를 참조하여 제어된다. 이는 동일하거나 상이한 재료를 포함하는 적층형 또는 임베디드 프로파일 제품을 생산할 때 더욱 강조된다.
청구된 디바이스는 정적 부분과 이동 부분을 모두 포함하고, 높은 생산 속도와 고압에서, 때로는 고온과 고압에서 동작한다. 디바이스의 설정은 생산될 프로파일의 유형과 재료에 따라 다르다. 오랜 기간 동안 수행된 실험에 따르면 소성 변형을 겪는 재료는 특별한 특징/특성을 가지고 있음이 밝혀졌고, 이는 청구된 디바이스에서 고품질의 프로파일 제품을 생산함과 동시에 프로파일 제품이 동작 동안 높은 힘을 견딜 수 있도록 하는 방식으로 디바이스를 설계하는 데 고려되어야 한다. 동일한 방식으로, 소성 변형을 나타내고 탄성 특성을 갖는 재료는 청구된 디바이스에서 고품질의 프로파일 제품을 생산함과 동시에 동작 동안 높은 힘을 견딜 수 있게 하는 방식으로 디바이스를 설계할 수 있도록 고려되어야 하는 특별한 특징부/특성을 갖는다. 다음 정의는 적절한 재료 및 디바이스의 설정에 대한 정보를 독자에게 제공하기 위해 도입되었다.
소성 변형 재료
예를 들어 금속과 같은 일부 재료는 충분히 높은 힘을 받으면 영구적으로 변형된다. 영구 변형은 일반적으로 소성 변형이라고 하며, 이에 따라 이러한 유형의 변형을 나타내는 재료는 "소성 변형 재료"로 명명될 수 있다. 소성 변형 재료의 변형 거동은 재료가 받는 힘의 크기에 따라 달라지며, 소위 "응력-변형 곡선"으로 종종 설명된다. 일반적으로, 소성 변형 재료는 다음과 같은 변형 거동을 나타낸다.
재료에 작은 힘이 가해지면 재료의 응력이 재료의 원자 사이의 거리를 증가시키지만 상호 배열에는 영향을 주지 않기 때문에 재료는 탄성적으로 변형된다. 따라서 재료는 힘이 제거되면 선형적으로 원래 치수로 되돌아간다. 따라서 이 힘 영역에서 재료는 선형 탄성 변형 거동을 나타낸다.
재료에 더 큰 힘이 가해지면 재료의 응력이 증가한다. 응력이 소위 탄성 한계를 넘어가면 재료의 원자 평면이 서로 미끄러지기 시작한다. 이 효과는 힘이 제거되어 재료의 영구 변형이 달성되는 경우 역전되지 않는다. 따라서 이 힘 영역에서 재료는 소성 변형 거동을 나타낸다.
힘이 더 증가하면 응력이 재료의 파단 한계를 초과하여 결국 재료가 파손된다.
점소성
재료
점소성(Viscoplasticity)은 임계 응력 값 미만에서는 고체처럼 거동하지만 더 큰 응력 값에서는 점성 액체처럼 흐르는 재료를 설명하는 이론이다. 금속 및 합금의 경우 점소성은 결정간 미끄러짐의 중첩 효과와 함께 결정립 내 전위 이동과 연결된 메커니즘에 의해 발생하는 거시적 거동이다. 이 메커니즘은 일반적으로 절대 용융 온도의 약 1/3보다 높은 온도에서 지배적이다. 따라서 이러한 재료는 이 임계 온도 초과에서 점소성 재료가 된다.
비점소성 재료와 비교하여 점소성 재료의 주요 차이점은 점소성 재료가 소성 변형의 힘 영역에서 속도 의존적 변형 거동을 나타낸다는 것이다. 즉, 점소성 재료는 힘을 가한 후 영구적으로 변형될 뿐만 아니라 가해진 힘의 영향 하에서 시간의 함수로서 크리프(creep) 흐름을 계속 겪는다. 이 크리프 흐름은 재료를 더 변형시킨다.
점탄성
재료
글리세린, 오일 또는 물과 같은 점성 재료는 전단 흐름에 저항하고 응력이 가해지면 시간에 따라 선형으로 변형된다. 순수한 점성 유체에서는 분자의 재배열로 인해 변형이 회복되지 않는다. 탄성 재료는 신장될 때 변형되며, 응력이 제거되면 즉시 원래 상태로 돌아간다.
재료에 탄성(회복 가능) 부분과 점성(회복 불가능) 부분이 있는 경우 재료는 점탄성이라고 한다. 점탄성 재료에 부하가 가해지면 탄성 변형은 순간적인 반면, 점성 부분의 변형은 시간이 지남에 따라 발생한다.
점탄성 재료는 탄성(회복 가능) 특성과 점성(회복 불가능) 특성을 모두 가지고 있기 때문에 시간 의존 변형을 나타낸다고 하며, 즉, 소위 크리프에 의해 시간에 따라 변형된다. 점탄성 재료는 또한 변형 속도에 따라 달라질 수 있고, 즉, 부하가 가해지는 속도에 따라 다르게 변형된다.
점탄성 재료의 예는 중합체이며, 이들의 점탄성 거동은 중합체 사슬의 분자 수준에서 얽힘 및 풀림 과정으로 설명될 수 있다.
위의 정의를 참조하여, 본 발명은 변형된 상태로부터 덜 변형된 상태로 되돌아가는 전이의 임의의 대부분 회복 가능한, 즉, 탄성 전이를 나타내지 않는 재료를 압출 및/또는 인발하는 디바이스에 관한 것이다. 이러한 재료의 예시적인 목록 예는 알루미늄, 세라믹, 합금, 합성물, 사탕, 파스타 등이고, 또는 변형된 상태로부터 덜 변형된 상태로 되돌아가는 회복 가능한, 즉, 탄성 전이를 나타내는 재료를 압출 및/또는 인출하는 디바이스. 이러한 재료의 예시적인 목록 예는 고무, 감초, 식품 및 중합체 등이다.
본 발명은 생산 방향으로 재료로 만들어진 프로파일 제품을 형성하기 위한 압출 및/또는 인발 디바이스로서, 상기 디바이스는,
- 2개의 대향하는 제1 및 제2 측벽과, 측벽들 사이에서 폭 방향으로 연장되는 외부 원주 표면을 갖는, 반경 방향 및 폭 방향으로 연장되는 회전 다이로서, 회전 다이는 제1 측벽과 관련된 제1 측 부분, 제2 측벽과 관련된 제2 측 부분, 및 제1 측 부분과 제2 측 부분 사이에서 연장되는 중간 부분을 포함하는, 회전 다이, 및
- 생산 방향과 일치하는 길이 방향, 높이 방향, 및 이 높이 방향에 수직인 폭 방향을 갖는 프로파일 형성 영역으로서, 제1 채널 구획 및 생산 방향으로 제1 채널 구획 하류에 제2 채널 구획을 포함하는 관통 채널을 포함하는, 프로파일 형성 영역
을 포함하고, 회전 다이는 생산 방향을 가로질러 연장되는 축을 중심으로 회전 가능하고, 회전 다이가 회전하는 동안 외부 원주 표면이 프로파일 형성 구역을 통해 공급되는 재료의 표면에 압력을 가하도록 배치되고,
- 제1 채널 구획은 하나 이상의 벽에 의해 원주 방향으로 한정되고,
- 제2 채널 구획은,
- 회전 다이의 원주 표면, 및
- 채널 부분
에 의해 원주 방향으로 한정되고, 채널 부분은,
- 회전 다이의 반대쪽에 있는 카운터 베어링, 및
- 회전 다이와 카운터 베어링 사이의 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽
을 포함하고,
디바이스는 제2 채널 구획에 직접 또는 간접적으로 연결되는 적어도 2개의 입구 채널을 포함하고, 여기서 적어도 두 개의 입구 채널 각각은 하나 이상의 재료를 제2 채널 구획으로부터 미리 결정된 거리 상류에 공급하거나, 또는 제1 채널 구획이 제2 채널 구획으로 전이되는, 적어도 2개의 입구 채널의 결합 지점에 공급하도록 구성된, 압출 및/또는 인발 디바이스에 관한 것이다.
여기서 한 가지 이점은 프로파일 제품이 하나 또는 다른 재료 조성의 여러 층을 포함할 수 있고/있거나, 강성이거나 구부릴 수 있는 고체 재료의 스트링이 형성되는 재료에 매립될 수 있다는 것이다. 여기서, 고체 재료란 프로파일 형성 영역에서 어떠한 변형도 발생하지 않는 재료를 의미한다. 고체 재료의 비제한적인 목록 예로는 구부릴 수 있는 와이어, 강성의 막대형 요소, 금속 및/또는 직물 및/또는 합성물 및/또는 기타 적합한 재료의 메시, 이러한 고체 재료의 조합 등이다.
일례에 따르면, 프로파일 형성 영역은 제1 채널 구획 형태의 제1 입구 채널, 및 제1 채널 구획으로부터의 재료와 적층된 프로파일 제품을 형성하기 위해 추가 재료를 제2 채널 구획에 공급하기 위해 제2 채널 구획 상류의 프로파일 형성 구역에 연결된 제3 채널 구획의 형태인 제2 입구 채널을 포함한다.
일례에 따르면, 제3 채널 구획은 재료를 가공하도록 배치된 제1 채널 구획과 유사한 압출 또는 인발 채널이거나, 여기서 제3 채널 구획은 재료를 프로파일 형성 구역으로 이송하기 위한 이송 유닛으로 구성된다.
여기에서 하나의 이점은 프로파일 제품이 상이하거나 동일한 마스터 프로파일 단면을 갖는 하나 또는 상이한 재료 조성의 여러 층을 포함할 수 있고/있거나, 강성이거나 구부릴 수 있는 고체 재료의 스트링이 형성되는 재료에 매립될 수 있다는 것이다.
일례에 따르면, 디바이스는 제3 재료를 프로파일 형성 구역에 공급하기 위해 제4 채널 구획 형태의 제3 입구 채널을 포함하고, 여기서 제4 채널 구획은 재료를 가공하도록 배치된 제1 채널 구획과 유사한 압출 또는 인발 채널이거나, 또는 제4 채널 구획은 재료를 프로파일 형성 구역으로 이송하기 위한 이송 유닛으로 구성된다.
여기서 한 가지 이점은 프로파일 제품이 2개 초과의 층을 가질 수 있거나 마찰 재료가 채널 중 하나에 의해 전달된다는 것이다.
일례에 따르면, 제1 입구 채널은 고체 재료(예를 들어 와이어 또는 이와 유사한 것)를 제1 채널 구역으로 이송하고, 제2 및 제3 입구 채널은 제1 채널 구획 및 제2 채널 구획에서 압출되거나 인발될 하나 이상의 재료를 도입하고, 여기서 하나 이상의 재료는 고체 재료 상에 적층되거나 고체 재료를 둘러싼다.
여기서 한 가지 이점은 견고한 프로파일 제품이 달성된다는 것이다. 견고한 층은 강성하거나 구부릴 수 있다.
일례에 따르면, 제1 입구 채널과 제2 입구 채널은 제2 입구 채널로부터의 재료가 고체 재료를 둘러싸고 고체 재료를 매립하도록 배치된다.
일례에 따르면, 제2 입구 채널은 고체 재료 주위에 재료를 형성하기 위해 제1 채널 구획 상류의 가압 챔버를 포함하고, 가압 챔버는 가압 챔버를 한정하는 후방 벽을 포함하고, 제2 입구 채널은 재료를 챔버로 공급하기 위한 가압 챔버로의 공급 채널을 포함하고, 후방 벽은 고체 재료를 이송하는 제1 입구 채널을 포함하고, 챔버 내의 재료가 제1 입구 채널을 통해 누출되는 것을 방지하기 위한 차단부로서 작용한다.
여기서 한 가지 이점은 견고한 재료가 프로파일 제품에 매립되어 있다는 것이다.
여기서, 가압이란 재료가 제1 채널 구획과 관련하여 위에서 설명한 것과 유사한 방식으로 제2 입구 채널로 강제되고 변형되는 것에 의해 제2 입구 채널의 재료가 압력을 받는 것을 의미한다.
여기서 한 가지 이점은 상이한 채널 입구가 서로 중첩되고 제2 채널 구획에서 추가로 변형되는 서로 다른 마스터 프로파일을 생성할 수 있다는 것이다.
일례에 따르면, 제1 및 제2 채널 구획은 전술한 바와 유사한 방식으로 재료를 소성 변형시킨다. 가압 챔버 내에서도 소성 변형이 일어날 수 있으나, 이러한 변형으로 제한되는 것은 아니다. 따라서, 가압 챔버 내의 재료는 소성 변형되지 않고 고체 재료를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 또한 점탄성 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 소성 변형 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 점소성 재료로 만들어진 재료가 이 예에서 형성될 수 있다.
여기서, 고체 재료란 프로파일 형성 영역에서 어떠한 변형도 발생하지 않는 재료를 의미한다. 고체 재료의 예시적인 목록 예는 구부릴 수 있는 와이어, 강성의 막대형 요소, 금속 및/또는 직물 및/또는 합성물 및/또는 기타 적합한 재료의 메시, 이러한 고체 재료의 조합 등이다.
일례에 따르면, 상이한 재료는 제2 채널 구획 전에 결합된 다음 제2 채널 구획에서 가공된다.
여기서 한 가지 이점은 2개 이상의 재료가 제1 채널 구획에 함께 형성되고 제2 채널 구획에 추가로 형성된다는 점이다.
본 발명은 3개의 입구 채널 또는 3개의 채널 구획으로 제한되지 않고, 오히려 상이한 층에서 동일하거나 상이한 재료로 프로파일 제품을 제조하기 위해 추가 입구 채널과 채널 구획이 가능하다.
일례에 따르면, 디바이스는 카운터 베어링과 최종 프로파일 사이에 마찰 재료를 공급하도록 구성되고/되거나, 회전 다이와 최종 프로파일 사이에 마찰 재료를 공급하도록 구성된다.
일례에 따르면, 회전 다이 및/또는 카운터 베어링과 관련하여 마찰을 제어하기 위해 적어도 디바이스의 시동 동안 마찰 재료가 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 입구 채널에 의해 이송되고/되거나 마찰 재료는 회전 다이 및/또는 상대 베어링과 관련하여 마찰을 제어하기 위해 제조 공정의 일부 또는 전체 동안 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 입구 채널에 의해 이송된다.
일례에 따르면, 마찰 재료는 회전 다이에 직접 공급되어 마찰 재료가 회전 다이와 함께 제2 채널 구획 앞의 위치로부터 제2 채널 구획으로 회전하도록 한다.
일례에 따르면, 디바이스는 회전 다이에 마찰 재료를 공급하는 외부 마찰 재료 공급 디바이스를 포함한다.
전술한 바와 같이, 마찰 재료 공급 디바이스는 제1, 제2 또는 제3 입구 채널 중 하나일 수 있다. 또한, 마찰 재료는 고체, 액체, 기체 또는 이들의 조합일 수 있다.
여기서 한 가지 이점은 마찰 재료가 회전 다이와 재료 및/또는 재료와 상대 베어링 사이의 마찰을 제어한다는 것이다.
일례에 따라, 제1 채널 구획은 제1 채널 구획에서 제1 최대 높이를 갖는 최소 단면적 및 재료에 따라 미리 결정된 공급 속도에서 최대 높이를 갖는 마스터 프로파일로 재료를 소성 변형시키도록 구성되고,
제2 채널 구획은 마스터 프로파일이 제1 채널 구획을 빠져나갈 때 카운터 베어링에 대해 마스터 프로파일에 증가하는 압력을 가하도록 구성된 회전 다이에 의해 최소 높이를 갖는 최종 프로파일로 재료를 추가로 변형시키도록 구성되고,
회전 다이는 최소 거리의 위치에서 회전 다이에 의해 가해지는 최대 허용 압력에 따라 회전 다이와 카운터 베어링 사이의 최소 거리에 구성되고, 최대 허용 압력은 마스터 프로파일과 최종 프로파일의 높이의 최대 차이에 대응하고 회전 다이의 원주 표면의 패턴에 따라 달라진다.
여기에서 한 가지 이점은 제1 채널과 제2 채널 모두에서 최대 허용 압력을 제어하여, 처리할 재료와 처리 속도에 따라 압출 및/또는 인발 디바이스를 설계할 수 있는 가능성을 제공한다는 것이다. 처리할 재료에 따라 최대 허용 압력을 제어하면 고품질 출력의 생산 속도가 가능하고, 예를 들어 재료에 대한 너무 높은 응력으로 인한 파열 위험을 줄이고 디바이스를 손상시킬 위험을 추가로 줄일 수 있다.
일례에 따라 제1 채널 구획은 점탄성 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 소성 변형 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 점소성 재료로 만들어진 재료를, 제1 채널 구획을 빠져나갈 때 제1 채널 구획에서 제1 최대 높이를 갖는 최소 단면적 및 재료에 따라 미리 결정된 공급 속도에서 최대 높이를 갖는 마스터 프로파일로 소성 변형시키도록 구성되고,
제1 채널 구획은 재료의 탄성 특성에 따라 미리 결정된 높이를 갖는 후류 요소(wake element)를 포함하고,
후류 요소는 적어도 높이 방향으로 위치되고,
제2 채널 구획은 마스터 프로파일이 제1 채널 구획을 빠져나갈 때 카운터 베어링에 대해 마스터 프로파일에 증가하는 압력을 가하도록 구성된 회전 다이에 의해 최소 높이를 갖는 최종 프로파일로 재료를 추가로 변형시키도록 구성되고,
회전 다이는 최소 거리의 위치에서 회전 다이에 의해 가해지는 최대 허용 압력에 따라 회전 다이와 카운터 베어링 사이의 최소 거리에 구성되고, 최대 허용 압력은 마스터 프로파일과 최종 프로파일의 높이 차이에 대응하고, 회전 다이의 원주 표면의 패턴에 따라 그리고 재료의 탄성 특성 및 이에 따라 재료의 탄성으로 인한 최종 프로파일과 프로파일 제품의 높이 사이의 차이에 따라 달라진다.
여기에서 한 가지 이점은 제1 채널과 제2 채널 모두에서 최대 허용 압력을 제어하여, 처리할 재료와 처리 속도에 따라 압출 및/또는 인발 디바이스를 설계할 수 있는 가능성을 제공한다는 것이다. 처리할 재료에 따라 최대 허용 압력을 제어하면 고품질 출력의 생산 속도가 가능하고, 예를 들어 재료에 대한 너무 높은 응력으로 인한 파열 위험을 줄이고 디바이스를 손상시킬 위험을 추가로 줄일 수 있다.
추가 이점은 재료 탄성에 따라 후류 요소를 설계하여 제2 채널 구획에 들어갈 때 마스터 프로파일의 높이를 정확히 제공할 수 있다는 것이다. 여기서, 탄성이란 재료가 제1 채널 구획의 형상으로 가압된 후 팽창(swelling)되는 것을 말한다. 후류 요소는 후류 요소를 통과할 때 재료에 파형 형태를 생성한다.
일례에 따르면, 후류 요소는 측벽으로부터 제1 채널 구획으로의 방향으로 돌출한다. 일례에 따르면, 후류 요소는 측벽으로부터 제1 채널 구획으로 높이 방향으로 돌출된다.
일례에 따르면, 후류 요소는 제1 채널 구획이 제2 채널 구획으로 전이되는 곳에 배치되고, 여기서 후류 요소는 높이 방향으로 가장 낮은 부분을 갖는 상위 에지를 포함하고, 상위 에지는 제1 채널 구획에서 후류 요소의 높이 방향으로 상위 부분을 한정하고, 여기서 제1 채널 구획이 제2 채널 구획으로 전이한다.
여기에서 한 가지 이점은 후류 요소가 회전 다이에 근접한 마스터 프로파일의 단면적을 제어한다는 것이다. 상이한 재료는 상이한 탄성 특성을 가져서 후류 요소 후에 상이한 속도로 형상이 부분적으로 회복되고, 즉, 팽창된다.
일례에 따르면, 후류 요소는 생산 방향으로 제1 채널 구획이 제2 채널 구획으로 전이되는 곳의 미리 결정된 거리 상류에 배치된다.
여기서 한 가지 이점은 제1 채널 구획이 제2 채널 구획으로 전이되기 전에 후류 요소가 마스터 프로파일 단면적을 제어하여, 재료가 후류 요소 후에 형상을 회복하지만 여전히 제2 채널 구획에서는 제2 채널 구획에 들어가기 직전에 마스터 프로파일의 형상을 제어할 수 있다는 것이다. 상이한 재료는 상이한 탄성 특성을 가져서 후류 요소 후에 상이한 속도로 부분적으로 형상을 회복하고, 즉, 팽창된다. 일부 재료는 최종적으로 프로파일 제품에 원하는 형태를 유지하기 위해 형상을 회복하는 일련의 부분이 필요하다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획을 빠져나갈 때의 마스터 프로파일의 높이는 탄성으로 인해 회전 다이에 도달하기 전에 제2 채널 구획의 마스터 프로파일의 높이보다 작거나 같다. 후류 요소의 위치는 마스터 프로파일이 형태를 회복할 수 있는 위치와 방법을 결정하고, 후류 요소가 회전 다이가 카운터 베어링까지 최소 거리를 갖는 위치에 가까울수록 마스터 프로파일이 제2 채널 구획에서 형상을 회복할 가능성이 줄어든다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획은 상부 프리베어링 및 대향 하부 프리베어링 형태의 적어도 2개의 측벽을 포함하고, 상부 프리베어링은 높이 방향으로 대향 하부 프리베어링 위에 배치되고, 상부 프리베어링 및/또는 하부 프리베어링은 후류 요소를 포함한다.
회전 다이는 원주 표면과 카운터 베어링 사이의 높이 방향의 거리가 최소가 되는 위치에서 높이 방향으로 가장 낮은 위치를 가지며, 회전 다이의 가장 낮은 위치는 후류 요소의 상위 에지의 가장 낮은 부분과 동일한 수준에 또는 그 아래에 또는 그 위에 배치될 수 있다. 이는 재료의 탄성 특성에 의해 결정되는 디자인적 특징이다.
일례에 따르면, 회전 다이는 적어도 하나의 만입부를 포함하는 패턴을 포함하고, 회전 다이는 만입부에서 재료의 소성 변형을 달성하기 위해 최대 거리의 위치에서 회전 다이에 의해 가해지는 최소 허용 압력에 따라 만입부의 하부와 카운터 베어링 사이의 최대 거리에 구성된다.
회전 다이의 패턴은 최종 프로파일에 대응하는 반대 패턴을 유발하고, 즉, 회전 다이의 패턴이 만입부를 포함할 때 최종 프로파일에 융기부(elevation)를 포함하는 대응하는 반대 패턴을 유발한다.
따라서 회전 다이는 최소 거리의 위치에서 회전 다이에 의해 가해지는 최소 허용 압력에 따라 회전 다이와 카운터 베어링 사이의 최대 거리에 구성되고, 여기서 최소 허용 압력은 마스터 프로파일과 최종 프로파일의 높이 차이에 대응하고, 만입부에서 원하는 소성 변형을 달성하는 것과 관련하여 회전 다이의 원주 표면의 패턴에 따라 달라지며, 여기서 최소 압력은 압출 및/또는 인발될 재료에 따라 달라진다.
원주 표면에 만입부가 위치되도록 패턴이 배치되고, 적어도 폭 방향으로 원주 표면의 주변 부분(들)은 카운터 베어링을 향할 때 만입부를 포함하지 않는 경우, 디바이스가 최소 거리와 최대 거리를 동시에 나타내도록 회전 다이의 패턴이 배치될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 대안으로서, 패턴은 폭 방향으로 분산된 다수의 만입부를 포함하고, 이들 사이의 비만입부는 동시에 카운터 베어링을 향한다. 여기서, 회전 다이는 최소 거리로 인한 비만입부에서의 최대 압력과, 최소 거리로 인해 만입부에서의 최소 압력을 회전 다이의 회전 동안 적어도 짧은 시간 구간 동안 모두 가한다. 최대 압력과 최소 압력을 설계적으로 선택하면 재료에 따라 마스터 프로파일로부터 최종 프로파일로 형태의 변화를 추가로 최적화하여 만입부의 재료가 만입부를 채우며 변형됨과 함께 회전 다이의 반경 방향으로 최외곽 부분들 사이의 재료가 압출 및/또는 인발 디바이스의 재료 및/또는 설계에 허용된 최대 압력을 초과하지 않도록 할 수 있다. 또한 일부 재료는 만입부의 내부와 외부 사이의 초기 압력차로 인해 만입부를 쉽게 채울 수 있는 특성을 나타낸다는 점에 유의해야 한다. 만입부가 채워지면 압력차와 관련하여 짧은 시간 기간 동안 정상 상태 조건이 달성된다. 이러한 정상 상태 조건에서 재료의 압력은 균형을 이루고 압력 차이는 최소화된다. 일부 재료의 경우 만입부가 카운터 베어링을 향하고 만입부가 채워질 때 동작 부분 동안 만입부와 주변 비만입부 모두에서 압력이 동일하거나 본질적으로 동일할 수 있다.
위의 정의를 참조하지만 이에 구속됨이 없이 소성 변형을 달성하기 위해서는 최소 압력이 필요한 것으로 여겨진다. 예를 들어, 알루미늄은 특히 온도에 따라 달라지는 최소 압력 수준을 가지며, 온도가 높을수록 더 적은 압력이 필요하다고 여겨진다. 그러나, 너무 높은 압력과 너무 높은 온도는 알루미늄의 액화를 초래하여 소성 변형의 이점을 제거할 수 있다. 재료의 온도 증가는 적어도 부분적으로 제1 채널 구획에서 달성되며, 여기서 최소 단면적은 제1 채널 구획에서 모든 방향으로 재료에 압력을 가하여 재료의 형태 변화를 일으키고, 형태 변화는 온도를 증가시킨다. 제2 채널 구획에서 회전 다이는 최소 한계와 최대 한계 내에서 균형 잡힌 압력을 가함으로써 마스터 프로파일의 형상을 최종 프로파일로 계속 변화시킨다. 회전 다이가 하나 이상의 만입부를 갖는 패턴을 포함하는 경우 만입부 내에 소성 변형을 달성할 만큼 충분한 압력으로 만입부를 채우기 위해 최소 압력도 중요하다. 동시에, 만입부가 없는 회전 다이의 부분은 만입부의 하부와 카운터 베어링 사이보다 회전 다이와 카운터 베어링 사이의 거리가 짧기 때문에 마스터 프로파일에 더 높은 압력을 가한다. 따라서, 회전 다이가 만입부, 즉, 패턴을 포함할 때 최소 압력과 최대 압력이 모두 특히 중요하므로 회전 다이와 카운터 베어링 사이의 각각의 최대 거리와 최소 거리가 중요하다.
디바이스를 보다 쉽게 설명하기 위하여 회전 다이에 대해서는 원통형 좌표계를 사용하고, 디바이스 전반의 3차원 공간에 대해서는 직교 데카르트 좌표계를 사용하였다. 따라서, 회전 다이는 회전 다이가 회전하는 중심선, 즉, 회전축과 일치하는 단부간 폭 방향, 및 이 폭 방향에 직교하는 반경 방향의 두께를 갖는 것으로 설명된다. 외부 원주 표면은 폭 방향에 수직인 회전 방향으로 축을 중심으로 더 연장된다. 여기서, 회전 대칭이란 회전축을 중심으로 한 대칭적 배치 또는 회전 다이 내 물질의 회전 균형 배치를 말한다. 일반적으로 디바이스, 즉, 예를 들어 프로파일 형성 구역, 제1 및 제2 채널 구획은 폭 방향, 높이 방향 및 길이 방향을 갖는 것으로 설명되며, 여기서 길이 방향은 일반적인 생산 방향과 일치한다.
회전 다이는 축을 중심으로 회전 가능하도록 배치되고, 축은 제1 및 제2 채널 부분 측벽에 직접 또는 간접적으로 저장되고 회전 가능하게 결합될 수 있다.
전술한 좌표계를 참조하여, 회전 다이의 축은 길이 방향에 수직으로, 즉, 일반적으로 디바이스의 제조 방향에 수직으로 배치되거나 비스듬히 배치될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
일례에 따르면, 회전 다이의 축은 생산 방향에 실질적으로 수직하게 향하고, 외부 원주 표면은 폭 방향으로 생산 방향을 가로질러 연장된다.
일례에 따르면, 회전 다이의 축은 일반적으로 디바이스의 폭 방향과 일치하고, 회전 다이의 폭 방향은 일반적으로 디바이스의 폭 방향과 일치한다. 길이 방향은 생산 방향과 일치하고, 즉, 생산 동안 재료가 이동하는 주요 방향과 일치한다.
일례에 따르면 회전 다이의 축은 일반적으로 디바이스의 폭 방향과 일치하지 않고, 회전 다이의 축과 회전 다이의 폭 방향은 길이 방향에 대해 90°보다 작거나 큰 각도로 배치된다. 그러나, 회전 다이의 축은 외부 원주 표면이 그 폭 방향으로 생산 방향을 가로질러 연장되도록 배치된다.
위의 두 가지 예 중 하나의 예를 참조하면 회전 다이의 축에 대한 법선은 일반적으로 디바이스의 높이 방향과 일치한다. 여기서 법선은 회전 다이의 반경 방향과 일치한다. 여기서, 회전 다이의 축이 일반적으로 디바이스의 폭 방향과 일치하는지 여부에 관계없이 회전 다이의 축은 생산 방향의 법선에 대해 수직을 향한다. 그러나, 일례에 따르면 회전 다이의 축에 대한 법선은 일반적으로 디바이스의 높이 방향에 대해 비스듬히 배치될 수 있다. 그러나, 회전 다이의 축은 외부 원주 표면이 폭 방향으로 생산 방향을 가로질러 연장되지만 생산 방향에 대해 비스듬하도록 배치된다.
일례에 따르면, 하나 이상의 벽은 제1 채널 구획의 끝에서 제1 단면을 형성하고, 제2 채널 구획은 원주 표면과 카운터 베어링 사이의 거리가 최소인 위치에서 제2 단면을 형성한다. 전술한 바와 같이, 제1 채널 구획의 기하 구조(geometry)는 제1 채널 구획을 통과하는 재료가 제2 채널 구획에 들어갈 때 형태가 변하도록 제2 채널 구획과 상이하다. 형태의 변화는 재료가 회전 다이의 각인을 포함하여 제2 단면을 포화시킬 만큼 충분히 빠르게 재료의 내부 저항(전단 응력)을 극복할 정도로 압력 수준을 높이거나 유지하는 데 필수적이다.
일례에 따르면, 제2 단면에서 원주 표면과 카운터 베어링 사이의 높이 방향의 최소 거리는 제1 단면에서 높이 방향의 최대 거리보다 작다. 이것은 제2 채널 구획에 들어가는 재료가 제2 채널 구획에서 압축되어 재료가 회전 다이의 각인을 포함하여 제2 채널 구획을 포화시킬 만큼 충분히 빠르게 변형할 수준으로 압력이 증가되거나 유지되도록 하는 이점이 있다.
따라서, 압력은 재료가 회전 다이의 각인을 포함하여 제2 채널 구획을 포화시킬 만큼 충분히 빠르게 변형되는 수준으로 증가하거나 유지된다. 압력은 원주 표면에서 패턴의 각인 깊이와 포아송 효과의 조합 및/또는 제1 단면과 제2 단면 사이의 기하학적 형상 차이로 인한 형상 전이와 푸아송 효과의 조합에 의해 달성된다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획의 기하 구조는 제1 채널 구획을 통과하는 재료가 제2 채널 구획에 들어갈 때 형태가 변하도록 제2 채널 구획과 상이하고,
여기서 마스터 프로파일은 제1 단면에 대응하는 제1 단면적 기하 구조를 갖고, 최종 프로파일은 제2 단면에 의해 형성된 제2 단면적 기하 구조를 갖고, 제1 단면적 기하 구조는 임의의 주어진 비교 가능한 위치에서 제2 단면적 기하 구조와 상이하고, 제2 채널 구획에서의 최대 압력과 이에 따라 최소 거리는 마스터 프로파일의 단면적 기하 구조와 최종 프로파일의 단면적 기하 구조의 차이에 의존한다.
이는 마스터 프로파일로부터 최종 프로파일로의 재료 변형 수준에 따라 제2 채널 구획을 최적화할 수 있다는 이점이 있다.
일례에 따르면, 회전 다이는 프로파일 제품을 형성하기 전에 최대 허용 압력에 따라 최종 프로파일을 형성하는 동안 형태가 변하도록 구성되고/되거나, 카운터 베어링은 프로파일 제품을 형성하기 전에 최대 허용 압력에 따라 프로파일 제품을 형성하는 동안 형태가 변하도록 구성된다.
이는 생산 동안 열과 압력으로 인해 시동 절차로부터 정상 상태 동작 조건으로 형상이 변하도록 회전 다이를 구성할 수 있어 최종 프로파일의 예측된 형상을 제공할 수 있다는 추가 이점이 있다. 이는 생산 동안 열과 압력으로 인해 형상이 변하도록 카운터 베어링을 구성할 수 있어 유사한 방식으로 최종 프로파일의 예측된 형상을 제공할 수 있다는 추가 이점이 있다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획은 상부 프리베어링(pre-bearing) 및 대향 하부 프리베어링 형태의 측벽을 포함한다. 상부 프리베어링은 높이 방향으로 대향하는 하부 프리베어링 위에 배치되고, 유리하게는 제1 채널 구획이 제2 채널 구획으로 전이되는 곳에 또는 적어도 그 근처에 위치된다. 여기서 한 가지 이점은 특정 마스터 프로파일 단면 형상을 제2 채널 구획으로 해제하도록 상부 프리베어링 및/또는 하부 프리베어링을 최적화할 수 있다는 것이다.
일례에 따르면, 또한 상부 프리베어링 및/또는 하부 프리베어링은 시동 절차로부터 정상 상태 동작으로 형태가 변하도록 회전 다이 및/또는 카운터 베어링과 유사한 방식으로 구성될 수 있다.
일례에 따르면, 제2 채널 구획에서의 최대 압력과 이에 따라 최소 거리는 제1 채널 구획에서 재료의 총 공급 속도, 재료의 유형, 및 제2 채널 구획에 들어갈 때 재료의 온도에 따라 의존한다.
이는 제조 속도 및 재료에 따라 제2 채널 구획을 최적화할 수 있다는 이점이 있다.
일례에 따르면, 최소 거리의 위치에서 회전 다이에 의해 가해지는 최대 허용 압력은 제2 채널 구획에서 재료와 카운터 베어링 사이의 마찰에 의존한다.
이는 마찰로 인해 제2 채널 구획의 카운터 베어링으로부터 가해지는 전단 응력에 따라 최종 프로파일의 패턴을 최적화할 수 있다는 이점이 있다.
일례에 따르면, 제2 채널 구획의 단면적은 최종 높이를 갖는 프로파일 제품으로 냉각되는 최종 프로파일의 수축 효과를 고려하여 크기가 정해지도록 구성된다.
일례에 따르면, 회전 다이의 패턴은 프로파일 제품으로 냉각되는 최종 프로파일의 수축 효과를 고려하여 크기가 정해지도록 구성된다.
일례에 따르면, 회전 다이는 적어도 하나의 만입부를 갖는 패턴을 갖도록 구성되고, 각각의 만입부는 의도된 프로파일 제품을 달성하기 위해 회전 다이의 반경, 최종 프로파일의 의도된 패턴, 카운터 베어링의 구성, 및 최종 프로파일의 이동 속도에 따라 해제 각도를 포함한다. 만입부의 해제 각도는 재료가 공동으로 가압되는 것으로 인해 최종 프로파일에 생성된 대응 융기부의 해제 각도와 관련하여 배치된다. 회전 다이가 회전하기 때문에, 만입부는 생산 방향으로 만입부로부터 융기부가 해제될 때 최종 프로파일의 융기부의 형상에 영향을 미치는 회전 및 해제 각도를 고려하여 프로파일 제품의 형상과 다른 형상을 갖도록 배치될 수 있다.
이는 회전 다이의 패턴의 설계에 따라 최종 프로파일의 패턴을 최적화할 수 있다는 이점이 있다.
일례에 따르면, 디바이스는 카운터 베어링과 최종 프로파일 사이에 마찰 재료를 공급하도록 구성되고/되거나, 회전 다이와 최종 프로파일 사이에 마찰 재료를 공급하도록 구성된다. 여기서 한 가지 이점은 마찰 시트를 사용하여 제1 및/또는 제2 채널 구획 중 임의의 채널 구획에서 재료들 사이에 마찰을 형성하고 예측할 수 있다는 것이다. 마찰 재료는 고체, 액체 또는 기체일 수 있으며, 임의의 적합한 방식으로 디바이스에 도입될 수 있다. 예를 들어, 마찰 재료는 제1 채널 구획 및/또는 제2 채널 구획과 관련하여 배치된 별도의 채널을 통해 회전 다이 및/또는 카운터 베어링에 재료를 공급함으로써 도입될 수 있다. 마찰 재료는 대안적으로 회전 다이가 제2 채널 구획으로 회전하기 전에, 즉, 마찰 재료가 회전 다이와 함께 제2 채널 구획의 재료로 이동하기 전에 회전 다이에 도입될 수 있다. 마찰 재료는 대안적으로 제1 채널 구획에 들어가기 전에 재료에 도입될 수 있고, 즉, 마찰 재료는 압출 및/또는 인발될 재료와 함께 이동한다. 마찰 재료가 고체이면, 마찰 재료는 마찰 시트가 제1 및/또는 제2 채널 구획 중 임의의 채널 구획의 재료들 사이의 마찰을 형성하도록 하는 시트 재료 또는 임의의 적합한 형태로 도입될 수 있다. 마찰 재료가 액체인 경우, 마찰 재료는 위의 예 중 임의의 예 또는 예의 조합에 따라 액체를 적하 또는 주입함으로써 도입될 수 있지만, 이 예로 제한되는 것은 아니다. 마찰 재료가 기체인 경우, 마찰 재료는 위의 예 중 임의의 예 또는 예의 조합에 따라 기체를 주입함으로써 도입될 수 있지만, 이 예로 제한되지 않는다.
프로파일 제품을 형성하기 위해 디바이스에 공급되는 재료는 하나의 균질한 재료 형태이거나 또는 혼합 및/또는 적층되는 둘 이상의 재료의 혼합물 형태일 수 있다. 재료는 상이한 비율로 혼합될 수 있으며, 균일한 혼합 또는 재료 내에서 구배가 있는 혼합으로 혼합될 수 있다. 하나의 재료는 고체일 수 있고 다른 재료는 몰딩 가능할 수 있고, 예를 들어, 돌 조각과 고무일 수 있다. 재료는 또한 동일하거나 상이한 재료의 2개 이상의 층을 포함하는 적층 재료일 수 있다. 재료는 전체 압출 또는 인발 공정을 통해 이어지는 하나 이상의 고체 재료 스트링을 포함할 수 있고, 예를 들어 와이어 또는 다른 보강재를 포함할 수 있다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획의 폭은 적어도 그 길이의 일부를 따라 그리고 적어도 그 높이의 일부를 따라 회전 다이의 2개의 대향 측벽 사이의 거리보다 작다. 따라서, 제1 채널 구획은 적어도 제2 채널 구획의 대향하는 제1 및 제2 채널 구획 측벽 사이의 거리보다 폭이 작아야 한다. 제1 채널 구획과 제2 채널 구획 사이의 폭의 차이는 제1 및 제2 측 부분의 특징부 및 회전 다이와 각각 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽 사이의 공차에 의존한다. 제1 채널 구획의 폭은 대향하는 제1 채널 부분 측벽과 제2 채널 부분 측벽 사이의 거리에서 공차의 합, 즉, 제2 채널 구획에서 회전 다이 측벽과 각각 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽 사이의 갭의 합을 뺀 거리보다 작아야 한다. 제1 및 제2 측 부분이 플랜지 부분(추가 설명은 아래 참조)을 포함하는 경우, 제1 채널 구획의 폭은 적어도 그 길이의 일부를 따라 그리고 적어도 그 높이의 일부를 따라 두 플랜지 부분 사이의 거리보다 작다.
여기서 한 가지 이점은 제1 및 제2 채널 구획의 기하학적 차이로 인해 제1 및 제2 외부 에지 부분과 관련하여 국부적인 압력 감소가 달성된다는 것이다.
일례에 따르면, 국부적인 압력 감소는 제1 및/또는 제2 채널 구획의 기하학적 차이 및 제1 및/또는 제2 측 부분과 관련된 제1 채널 구획 하류의 후류 효과(wake effect)로 인해 제1 및/또는 제2 측 부분과 관련하여 달성된다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획은 폭 방향으로 연장되는 제3 측 부분을 포함하고, 여기서 제3 측 부분은 압출될 재료의 압력이 제3 측 부분과 관련한 것보다 제1 측 부분과 관련하여 더 작도록 제1 측 부분과 관련하여 배치되고,
및/또는
제1 채널 구획은 폭 방향으로 연장되는 제4 측 부분을 포함하고, 제4 측 부분은 압출될 재료의 압력이 제4 측 부분과 관련한 것보다 제2 측 부분과 관련하여 더 작도록 제2 측 부분에 대해 배치된다. 하나의 이점은 제3 및 제4 측 부분이 후류 효과를 생성하고 이에 따라 회전 다이의 제1 및 제2 측 부분에서 국부적인 압력을 추가로 감소시키는 제3 및 제4 측 부분 하류의 국부적인 압력 감소를 생성한다는 것이다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획은 폭 방향에 수직인 높이 방향으로 제1 채널 구획의 공간을 감소시키도록 배치된 제3 및/또는 제4 측 부분과 관련하여 리워드(leeward) 수단을 포함한다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획은 폭 방향으로 제1 채널 구획의 공간을 감소시키도록 배치된 제3 및/또는 제4 측 부분과 관련하여 리워드 수단을 포함한다. 리워드 수단의 조합도 가능하다.
일례에 따르면, 리워드 수단은 관통 채널을 향하는 융기부이다. 융기부는 제1 채널 구획의 상부로부터 하부로 배치될 수 있거나, 제1 채널 구획의 상부로부터 하부까지의 거리를 따라 일부 또는 여러 부분으로 배치될 수 있다. 리워드 수단은 유리하게 회전 다이의 제1 및 제2 측 부분과 관련하여 위치된다.
리워드 수단의 한 가지 이점은 제3 및 제4 측 부분이 회전 다이의 제1 및 제2 측 부분에 있는 리세스 및/또는 플랜지 부분과 관련하여 국부적인 압력을 추가로 감소시킨다(아래 참조)는 것이다.
일례에 따르면, 제2 채널 구획은 회전 다이의 원주 표면의 반경 방향 최외곽 부분과 채널 부분의 카운터 베어링 사이의 미리 결정된 제2 거리가 반경 방향과 일치하는 높이 방향으로 취해진 제1 채널 구획의 가장 이격된 부분들 사이의 미리 결정된 제1 거리보다 작도록 제1 채널 구획에 대해 배치되고,
및/또는
제2 채널 구획은 폭 방향으로 채널 부분의 가장 내부의 가장 좁은 부분들 사이의 미리 결정된 제4 거리가 제1 채널 구획으로부터 출구 영역에서 폭 방향으로 취해진 제1 채널 구획의 측벽들 사이의 미리 결정된 제3 거리보다 더 크도록 제1 채널 구획에 대해 배치된다.
하나의 이점은 제2 채널 구획이 더 넓은 것으로 인해 회전 다이의 제1 및 제2 측 부분과 관련하여 그리고 제1 채널 구획의 하류에서 감소된 압력으로 후류 효과를 생성한다는 것이다.
일례에 따르면, 원주 표면은 질감 있는 부분을 포함한다. 원주 표면 전체에는 질감이 형성될 수 있지만 대안으로 일부에만 질감이 형성될 수 있다.
일례에 따르면, 원주 표면에는 질감이 없거나, 인간의 눈에 보이거나 보이지 않을 수 있는 아주 작은 각인만을 프로파일 제품에 남기는 마이크로 패턴이 있다.
일례에 따르면, 채널 구획은 전술한 제1 회전 다이의 반대쪽에 배치된 제2 회전 다이를 포함한다. 제2 회전 다이는 카운터 베어링을 전체적으로 대체하거나 정적 카운터 베어링의 일부가 될 수 있다. 제2 회전 다이는 프로파일 제품의 2개의 측면에 동일하거나 상이한 패턴을 생성하기 위해 전술한 제1 회전 다이와 유사한 방식으로 배치될 수 있다. 제2 회전 다이는 제1 회전 다이의 리세스 및/또는 플랜지 부분과 협력하도록 배치될 수 있는 리세스 및/또는 플랜지 부분을 포함할 수 있다.
일례에 따르면, 채널 부분은 제1 회전 다이에 대해 비스듬히 배치된 제3 회전 다이를 포함한다. 이 회전 다이는 대향하는 제1 또는 제2 채널 부분 측벽을 전체적으로 또는 부분적으로 대체한다. 제3 회전 다이는 제1 회전 다이와만 배치되거나 또는 제1 및 제2 회전 다이 모두와 함께 배치될 수 있다.
일례에 따르면, 채널 부분은 제3 회전 다이의 반대쪽에 배치된 제4 회전 다이를 포함한다. 제3 회전 다이는 제1 회전 다이와만 배치되거나 또는 제1 및 제2 회전 다이 모두와 함께 배치될 수 있다.
제3 및/또는 제4 회전 다이(들)는 프로파일 제품의 2개의 측면에 동일하거나 상이한 패턴을 생성하기 위해 전술한 제1 회전 다이와 유사한 방식으로 배치될 수 있다. 제2 회전 다이는 제1 회전 다이의 리세스 및/또는 플랜지 부분과 협력하도록 배치될 수 있는 리세스 및/또는 플랜지 부분을 포함할 수 있다.
일례에 따르면, 둘 이상의 회전 다이는 동기화된다. 이는 재료를 동일한 속도로 공급할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 마찰 및/또는 특수 패턴을 생성하고/하거나, 재료 차이를 보상하거나, 회전 다이의 출구에서 직선 대신 반경을 따르는 곡선 프로파일을 달성하기 위해 비동기식 회전 다이를 사용할 수도 있다.
위의 모든 예에서 질감이 있는 회전 다이와 질감이 없는 회전 다이의 조합을 사용할 수 있다.
일례에 따르면, 회전 다이 상의 패턴의 만입부들 사이의 거리는 생산 방향으로 프로파일 제품 상의 대응하는 패턴의 만입부들 사이의 거리보다 작고, 여기서 당김 및 신장 디바이스는 조정 신장에 의해 프로파일 상의 특징부들 사이의 거리에 높은 정밀도를 달성할 수 있도록 최종 프로파일 및/또는 프로파일 제품을 신장시키도록 구성된다.
일례에 따르면, 재료의 적어도 일부는 제1 및/또는 제2 채널 구획에 가해지는 압력을 받을 때 소성 변형될 수 있어야 한다. 이러한 재료는 종종 점탄성 및/또는 점소성 재료로 표시된다.
또한, 압출은 재료가 압력에 의해 제1 채널 구획으로 공급되어 제1 및 제2 채널 구획에 형성되는 공정에 관한 것이다. 인발은 형성될 재료가 디바이스에 공급되고 제1 및 제2 채널 구획을 통해 인출되는 위치와 관련된다. 디바이스는 순수하게 압출용으로 또는 순수하게 인발용으로 또는 이 둘의 조합으로 배치될 수 있음에 유의해야 한다.
또한, 프로파일 제품은 길이, 폭, 높이 등 3차원 형태를 가진 제품을 의미한다. 프로파일 제품은 길이를 따라 모두 유사한 폭 및 높이 평면에서 취해진 단면을 가질 수 있거나 또는 길이 위치에 따라 다를 수 있다. 단면은 임의의 적합한 2차원 형상, 예를 들어, 원형, 계란형, 타원형, 즉, 2개의 측면, 물결 형상, 3개 이상의 측면 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 하나 이상의 측면은 패턴화될 수 있고, 즉, 하나 이상의 패턴을 갖도록 질감이 있을 수 있다. 패턴/질감은 회전 다이에 의해 생성된다.
본 발명은 청구범위 내에서 변할 수 있고, 위에 및 아래에 기재된 실시예는 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점에 유의해야 한다.
예를 들어, 제1 채널 구획은 재료가 본 발명에 따른 디바이스로 압출되거나 인발될 수 있는 한, 정적 벽에 의해 원주 방향으로 한정되거나 또는 하나 이상의 동적 벽으로 배치될 수 있다. 정적 벽은 저렴하고 견고하다는 이점이 있다.
일례에 따르면, 제1 채널 부분은 제2 채널에 대해 중심에 배치될 수 있다. 이는 제2 채널에 들어가는 재료의 흐름이 고르게 분포된다는 이점이 있다. 제1 및 제2 측 부분은 회전 다이에 대한 압력 감소가 균일하게 분포되는 이점을 가지고 제1 채널 구획에 대해 중심에 배치될 수 있다.
예를 들어, 디바이스는 나란히 배치된 여러 회전 디바이스를 포함할 수 있고, 즉, 회전 디바이스는 공통 회전 축을 갖는 둘 이상의 회전 디바이스를 포함할 수 있다. 상이한 회전 디바이스는 별도의 제2 채널에 배치될 수 있거나, 공통의 별도 채널에 배치될 수 있다. 상이한 회전 디바이스는 프로파일 제품에 동일하거나 다른 패턴을 생성하기 위해 동일하거나 다른 질감을 가질 수 있다. 따라서 프로파일 제품은 생산 방향을 따라 이어지고 다른 회전 디바이스에 의해 생성되는 내부 프로파일의 하나 이상의 스트랜드를 포함할 수 있다. 상이한 스트랜드는 상이한 회전 디바이스의 분리와 일치할 수 있는 미리 결정된 분리 라인에서 별개의 제품으로 분리될 수 있다. 그러나, 하나의 별개의 회전 다이는 프로파일링된 제품이 생산 방향을 따라 이어지는 내부 프로파일의 하나 이상의 스트랜드를 포함하도록 유사하거나 상이한 패턴을 분리하는 패턴/질감을 포함할 수 있다. 또한 여기에서 스트랜드는 프로파일링된 제품에서 분리 가능할 수 있다.
일례에 따르면, 회전 다이 및/또는 카운터 베어링은 최종 프로파일을 형성할 때 재료를 냉각시키는 냉각 디바이스를 포함한다. 이는 프로파일 제품의 최적의 재료 특성을 위해 재료의 미리 결정된 온도를 달성한다는 이점이 있다. 압출 및/또는 인발 시 재료 온도는 특정 재료의 경우 프로파일 제품의 품질에 매우 중요할 수 있다. 온도는 또한 재료와 회전 다이 및/또는 카운터 베어링 사이의 마찰 특성으로 인해 중요하다. 냉각 디바이스는 예를 들어, 회전 다이 및/또는 카운터 베어링 내에 배치된 기체 또는 액체 유체 전도체를 갖는 냉각 회로의 형태; 및/또는 회전 다이 및/또는 카운터 베어링을 냉각시키는 외부 디바이스; 및/또는 회전 다이 및/또는 카운터 베어링에 추가되는 액체 또는 기체 유체; 또는 이러한 디바이스 또는 기타 적합한 냉각 디바이스의 조합으로 배치될 수 있다.
일례에 따르면, 회전 다이는 회전 다이 표면의 온도가 압출된 재료의 미리 결정된 허용 온도 미만이 되도록 표면에서 냉각되도록 구성된다.
일례에 따르면, 회전 다이는 회전 다이 표면의 온도가 재료의 유리 전이 온도 또는 용융 온도보다 적어도 섭씨 10도 낮도록 표면에서 냉각된다.
일례에 따르면, 회전 다이는 회전 다이 표면의 온도가 재료의 유리 전이 온도 또는 용융 온도보다 적어도 섭씨 50도 낮도록 표면에서 냉각되어 보다 빠른 압출 속도를 가능하게 한다.
디바이스는 제1 채널 구획에 연결되는 하나 이상의 입구 채널과 함께 공압출 및/또는 온 압출을 위해 추가로 배치될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 재료가 하나의 채널을 통해 제1 채널 구획에 공급될 수 있지만, 둘 이상의 재료가 하나의 입구 채널 또는 다수의 채널 입구를 통해 제1 채널 구획에 공급될 수 있다. 다수의 입구 채널은 재료의 수와 동일할 수 있거나, 다수의 입구 채널은 둘 이상의 재료가 하나의 입구 채널을 통해 공급되는 경우 재료의 수보다 적을 수 있다.
2개 이상의 재료가 하나의 입구 채널 또는 다수의 채널 입구를 통해 제1 채널 구획 및/또는 제2 채널 구획에 공급될 수 있다. 다수의 입구 채널은 재료의 수와 동일하거나 그보다 많을 수 있거나, 다수의 입구 채널은 둘 이상의 재료가 하나의 입구 채널을 통해 공급되는 경우 재료의 수보다 적을 수 있다.
본 발명은 또한 위에서 설명된 바에 따른 압출 및/또는 인발 디바이스를 포함하는 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스에 관한 것이다. 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스는 제2 채널 구획에 직접 또는 간접적으로 연결되는 적어도 2개의 입구 채널을 포함하고, 여기서 적어도 두 개의 입구 채널 각각은 하나 이상의 재료를 제2 채널 구획으로부터 미리 결정된 거리 상류에 공급하거나, 또는 제1 채널 구획이 제2 채널 구획으로 전이되는, 적어도 2개의 입구 채널의 결합 지점에 공급하도록 구성된다.
한 가지 이점은 공압출 및/또는 온 압출을 통해 적층된 프로파일 제품 및/또는 다른 재료를 갖는 프로파일 제품 및/또는 주변 재료에 내장된 코어, 예를 들어 전선, 톱니 벨트 등이 있는 프로파일 제품을 제조할 수 있다는 것이다.
일례에 따르면, 위의 예 중 임의의 예에 따른 디바이스는, 제2 채널 구획 하류에 배치되고 최종 프로파일을 프로파일 제품으로 변형시키기 위해 제2 채널 구획을 빠져나갈 때 생산 방향으로 재료를 당기도록 구성된 당김 및 신장 디바이스를 포함한다.
일례에 따르면, 회전 다이 상의 패턴에서 만입부들 사이의 거리는 프로파일 제품 상의 생산 방향에서 대응하는 패턴의 융기부들 사이의 거리보다 작고, 여기서 당김 및 신장 디바이스는 조정 신장에 의해 프로파일 상의 특징부들 사이의 거리에 높은 정밀도를 달성할 수 있도록 최종 프로파일 및/또는 프로파일 제품을 신장시키도록 구성된다. 회전 다이의 만입부들 사이의 거리는 회전 방향으로, 즉, 회전 방향으로 원주 표면을 따라 취해진다.
한 가지 이점은, 당김 및 신장 디바이스가 예를 들어 프로파일 제품의 생산 방향으로 등거리 패턴을 얻기 위해 프로파일 제품으로 전이되는 동안 최종 프로파일의 재료를 동적으로 신장시킬 수 있다는 것이다. 당김 및 신장 디바이스는 굽힘을 제어하기 위해 최종 제품으로부터 프로파일 제품으로 전이되는 동안 폭 및/또는 높이 방향으로 최종 제품을 안내하는 데 추가로 사용될 수 있다.
당김 및 신장 디바이스는 재료를 파지하는 수단과 당기는 수단을 포함하는 임의의 유형의 디바이스일 수 있다. 일례에 따르면, 당김 및 신장 디바이스는 재료에 가해지는 당기는 힘을 제어하기 위한 제어 수단을 포함한다. 제어 수단은 센서(들)를 포함할 수 있고/있거나, 최종 프로파일로부터 프로파일 제품으로 전이되는 동안 최종 프로파일 및/또는 재료의 상태를 감독하는 센서(들)에 연결될 수 있다. 센서(들)는 제어 수단에 아날로그 및/또는 디지털 정보를 전송하기 위한 수단을 포함한다. 정보는 재료의 상태에 관한 것이고, 제어 수단은 당김 및 신장 디바이스를 제어하기 위한 정보를 처리하도록 구성된다.
이는 프로파일의 3차원 길이 방향 특징부, 예를 들어, 피니언 랙의 톱니 사이의 거리에 양호한 정밀도를 가능하게 하여, 피니언 랙 또는 톱니 벨트의 톱니 사이에 높은 등거리 정밀도가 가능하도록 프로파일을 신장시킬 수 있다.
이것은 또한 회전 다이를 설계하는 가능성을 제공하여 신장 전에 의도적으로 3차원 특징부들 사이의 거리를 약간 더 짧게 만들고 신장/당김 교정을 위한 여지를 제공하는 프로파일 제품을 생성할 수 있게 한다.
본 발명은 또한 위의 예 중 임의의 예에 따른 디바이스를 사용하여 프로파일 제품을 생산하는 방법으로서,
- 재료를 제1 채널 구획에 공급하고 이를 제1 채널 구획에서 마스터 프로파일로 형성하는 단계,
- 제2 재료를 제1 채널 구획에 공급하고 이를 제1 채널 구획에서 마스터 프로파일로 형성하거나 제2 재료를 제2 채널 구획에 공급하는 단계,
- 재료를 제2 채널 구획에 추가로 공급하고 이를 제2 채널 구획에서 최종 프로파일로 형성하는 단계, 및
- 최종 프로파일을 프로파일 제품으로 변형시키는 단계
를 포함하는, 프로파일 제품을 생산하는 방법에 관한 것이다.
일례에 따르면, 최종 프로파일 및/또는 프로파일 제품은 생산 방향을 따라 패턴에 동일한 거리를 달성하기 위해, 즉, 생산 방향을 따라 패턴에 융기부 및/또는 만입부 사이에 동일한 거리를 달성하기 위해 신장된다.
본 발명은 다수의 도면과 관련하여 아래에서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 디바이스의 도 2의 구획 A-A를 따라 아래에서 본 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 디바이스의 측단면 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 도 2와 유사하지만, 처리된 재료를 포함하는 도면을 개략적으로 도시한다.
도 2b는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2c는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2d는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2e는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2f는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2g는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2h는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2i는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 3a는 일례에 따른 회전 다이의 정면도를 개략적으로 도시한다.
도 3b는 일례에 따른 회전 다이의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 도 2b 내지 도 2d 중 임의의 도면에서 회전 다이와 최종 프로파일의 개선된 부분을 개략적으로 도시한다.
도 4a는 도 4의 최종 프로파일의 개선된 부분을 개략적으로 도시한다.
도 4b는 도 4의 회전 다이의 개선된 부분을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 디바이스의 배면 사시도 및 출구를 개략적으로 도시한다.
도 7은 일례에 따라 도 5의 제1 단면에서 취해진 마스터 프로파일의 단면 및 도 5의 제2 단면에서 취해진 최종 프로파일의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 8은 도 5의 제1 단면에서 취해진 마스터 프로파일의 단면, 및 회전 다이가 최종 프로파일에 패턴을 각인했을 때 도 5의 제2 단면에서 취해진 최종 프로파일의 제1 단면, 및 회전 다이가 최종 프로파일에 패턴을 각인하지 않았을 때 도 5의 제2 단면에서 취해진 최종 프로파일의 제2 단면을 개략적으로 도시한다.
도 9는 3개의 회전 다이를 포함하는 회전 다이의 조립체의 배면도 및 출구를 개략적으로 도시한다.
도 10은 도 9에 따른 조립체의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 11은 4개의 회전 다이를 포함하는 회전 다이의 조립체의 배면도 및 출구를 개략적으로 도시한다.
도 12는 도 11에 따른 조립체의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 13 내지 도 18은 도 1 내지 도 12 중 어느 한 도면에 따른 디바이스를 포함하는 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스를 개략적으로 도시한다.
도 13은 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 14는 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 15는 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 16은 디바이스가 2개의 대향하는 회전 다이를 포함하는 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 17은 하나의 회전 다이를 포함하는 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 18은 제1 입구 채널이 와이어 등의 형태의 연속적인 고체 재료 및 제1 및 제2 채널 구획에서 압출되거나 인발될 재료를 이송하는 일례를 개략적으로 도시한다.
도 19는 도 1 내지 도 18과 관련하여 설명된 바에 따른 디바이스를 사용하여 프로파일 제품을 생산하는 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 디바이스의 도 2의 구획 A-A를 따라 아래에서 본 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 디바이스의 측단면 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 도 2와 유사하지만, 처리된 재료를 포함하는 도면을 개략적으로 도시한다.
도 2b는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2c는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2d는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2e는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2f는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2g는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2h는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2i는 일례에 따른 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 3a는 일례에 따른 회전 다이의 정면도를 개략적으로 도시한다.
도 3b는 일례에 따른 회전 다이의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 도 2b 내지 도 2d 중 임의의 도면에서 회전 다이와 최종 프로파일의 개선된 부분을 개략적으로 도시한다.
도 4a는 도 4의 최종 프로파일의 개선된 부분을 개략적으로 도시한다.
도 4b는 도 4의 회전 다이의 개선된 부분을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 디바이스의 배면 사시도 및 출구를 개략적으로 도시한다.
도 7은 일례에 따라 도 5의 제1 단면에서 취해진 마스터 프로파일의 단면 및 도 5의 제2 단면에서 취해진 최종 프로파일의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 8은 도 5의 제1 단면에서 취해진 마스터 프로파일의 단면, 및 회전 다이가 최종 프로파일에 패턴을 각인했을 때 도 5의 제2 단면에서 취해진 최종 프로파일의 제1 단면, 및 회전 다이가 최종 프로파일에 패턴을 각인하지 않았을 때 도 5의 제2 단면에서 취해진 최종 프로파일의 제2 단면을 개략적으로 도시한다.
도 9는 3개의 회전 다이를 포함하는 회전 다이의 조립체의 배면도 및 출구를 개략적으로 도시한다.
도 10은 도 9에 따른 조립체의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 11은 4개의 회전 다이를 포함하는 회전 다이의 조립체의 배면도 및 출구를 개략적으로 도시한다.
도 12는 도 11에 따른 조립체의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 13 내지 도 18은 도 1 내지 도 12 중 어느 한 도면에 따른 디바이스를 포함하는 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스를 개략적으로 도시한다.
도 13은 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 14는 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 15는 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 16은 디바이스가 2개의 대향하는 회전 다이를 포함하는 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 17은 하나의 회전 다이를 포함하는 일례에 따른 공압출 디바이스 및/또는 온 압출 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 18은 제1 입구 채널이 와이어 등의 형태의 연속적인 고체 재료 및 제1 및 제2 채널 구획에서 압출되거나 인발될 재료를 이송하는 일례를 개략적으로 도시한다.
도 19는 도 1 내지 도 18과 관련하여 설명된 바에 따른 디바이스를 사용하여 프로파일 제품을 생산하는 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한다.
본 발명은 다수의 도면과 관련하여 아래에서 설명될 것이다. 동일한 특징부는 모든 도면에서 동일한 번호로 표시된다.
여기서, 작업할 재료를 입구에 삽입하고 디바이스에서 프로파일 제품을 성형한 다음 프로파일 제품이 출구를 통해 디바이스를 빠져나가는 생산 방향과 관련하여 독자를 위해 배향으로 입구가 있는 정면도와 출구가 있는 배면도를 사용한다.
일부 도면에서, 생산 방향은 생산 방향을 가리키는 화살표와 함께 PD로 표시된다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 디바이스의 도 2의 구획 A-A를 따라 아래에서 본, 즉, 높이 방향(Z)으로 본 도면을 개략적으로 도시하고, 도 2는 도 1의 디바이스의 단면 사시도를 개략적으로 도시한다. 도 1 및 도 2는 소성 변형 재료로 만들어진, 및/또는 점탄성 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 소성 변형 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 점소성 재료로 만들어진 프로파일 제품(2)(도 2a 내지 도 2d 및 도 4, 도 4a, 도 4b, 도 7 및 도 8 참조)을 생산 방향(Y)으로 압출 또는 인발하기 위한 압출 또는 인발 디바이스(1)를 도시한다.
디바이스는,
- 2개의 대향하는 제1 및 제2 측벽(5, 6)과, 측벽들 사이에서 폭 방향(X)으로 연장되는 외부 원주 표면(4)을 갖는, 반경 방향(R) 및 폭 방향(X)으로 연장되는 회전 다이(3)로서, 회전 다이(3)는 제1 측벽(5)과 관련된 제1 측 부분(23), 제2 측벽(6)과 관련된 제2 측 부분(25), 및 제1 측 부분(23)과 제2 측 부분(25) 사이에서 연장되는 중간 부분(22)을 포함하는, 회전 다이(3), 및
- 생산 방향(Y)과 일치하는 길이 방향(Y), 높이 방향(Z), 및 이 높이 방향(Z)에 수직인 폭 방향(X)을 갖는 프로파일 형성 영역(7)으로서, 제1 채널 구획(9) 및 생산 방향으로 제1 채널 구획(9) 하류에 제2 채널 구획(10)을 포함하는 관통 채널(8)을 포함하는, 프로파일 형성 영역(7)
을 포함하고, 회전 다이(3)는 생산 방향(Y)을 가로질러 연장되는 축을 중심으로 회전 가능하고, 회전 다이(3)가 회전하는 동안 외부 원주 표면(4)이 프로파일 형성 구역(7)을 통해 공급되는 재료의 표면에 압력을 가하도록 배치되고,
- 제1 채널 구획(9)은 하나 이상의 벽(11)에 의해 원주 방향으로 한정되고,
- 제2 채널 구획(10)은,
- 회전 다이(3)의 원주 표면(4), 및
- 채널 부분(13)
에 의해 원주 방향으로 한정되고, 채널 부분은,
- 회전 다이(3)의 반대쪽에 있는 카운터 베어링(14)(도 2에 도시), 및
- 회전 다이(3)와 카운터 베어링(14) 사이의 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16)
을 포함한다.
예시적인 실시예에 따르면, 도 1, 도 2, 도 2a 내지 도 2d는 개략적으로 제1 채널 구획(9)은 제1 채널 구획을 빠져나갈 때, 제1 채널 구획(9)에서 제1 최대 높이(D1)를 갖는 최소 단면적 및 재료에 따라 미리 결정된 공급 속도에서 최대 높이(H1)를 갖는 마스터 프로파일(36)로 재료를 변형시키도록 구성되고,
제1 채널 구획(9)은 재료의 탄성 특성에 따라 미리 결정된 높이(D5)를 갖는 후류 요소(58)를 포함하고,
후류 요소(58)는 적어도 높이 방향(Z)으로 위치되고,
제2 채널 구획(10)은 마스터 프로파일(36)이 제1 채널 구획(9)을 빠져나갈 때 카운터 베어링(14)에 대해 마스터 프로파일(36)에 증가하는 압력을 가하도록 구성된 회전 다이(3)에 의해 최소 높이(H2)를 갖는 최종 프로파일(37)로 재료를 더 변형시키도록 구성되고,
회전 다이(3)는 최소 거리(D2)의 위치에서 회전 다이(3)에 의해 가해지는 최대 허용 압력에 따라 회전 다이(3)와 카운터 베어링(14) 사이의 최소 거리(D2)에 구성되고, 최대 허용 압력은 마스터 프로파일(36)과 최종 프로파일(37)의 높이의 최대 차이에 대응하고, 회전 다이(3)의 원주 표면(4)의 패턴(38)에 따라 그리고 재료의 탄성 특성 및 재료의 탄성으로 인한 최종 프로파일과 프로파일 제품의 높이(H3) 사이의 차이에 따라 달라지는 것을 보여준다.
일례에 따르면, 제1 채널 구획(9)은 상부 프리베어링(41) 및 대향 하부 프리베어링(42) 형태의 적어도 2개의 측벽(11)을 포함하고, 상부 프리베어링(41)은 높이 방향(Z)으로 대향 하부 프리베어링(42) 위에 배치되고, 상부 프리베어링(41) 및/또는 하부 프리베어링(42)은 후류 요소(58)를 포함한다.
일례에 따르면, 후류 요소는 측벽으로부터 제1 채널 구획으로의 방향으로 돌출한다. 일례에 따르면, 후류 요소는 측벽으로부터 제1 채널 구획으로 높이 방향으로 돌출된다.
여기서 한 가지 이점은 제1 채널 구획과 제2 채널 구획 모두에서 최대 부하를 제어하여, 처리할 재료와 처리 속도에 따라 압출 및/또는 인발 디바이스를 설계할 수 있는 가능성을 제공한다는 것이다. 처리할 재료에 따라 최대 부하를 제어하면, 고품질 출력의 생산 속도가 가능하고, 예를 들어, 재료에 너무 높은 응력으로 인한 파열 위험이 줄어들 수 있다.
도 2a는 도 2와 유사하지만, 재료가 제1 채널 구획(9)에서 마스터 프로파일(36)로 형성되고 이후 바로 제2 채널 구획(10)에서 최종 프로파일(37)로 형성되는 것을 개략적으로 도시한다. 도 2a는 또한 최종 프로파일(37)이 제2 채널 구획(10)에서 마스터 프로파일(36)에 대한 추가적인 압력으로 인해 마스터 프로파일(36)의 높이(H2)보다 작은 높이(H1)를 갖는 것을 보여준다. 도 2a는 또한 최종 프로파일(37)로부터 제품 프로파일(2)로 냉각될 때 수축되는 것으로 인해 제품 프로파일(2)이 최종 프로파일(36)의 높이(H1)보다 작은 높이(H3)를 가짐을 보여준다. 도 2a에서 회전 다이에는 도 2b 내지 도 2d에 도시된 만입부(38)가 없다. 도 2b 내지 도 2d를 도 2a와 비교하면, 도 2a의 회전 다이(3)는 카운터 베어링(14)에 대해 재료를 가압하는 회전 다이(3)의 일부에 도 2b에 도시된 만입부(38)가 없어서 재료에 최대 압력을 가하도록 회전되는 것을 볼 수 있다.
도 2b는 도 1의 단면 B-B를 따른 측면도를 개략적으로 도시하고, 도 2a와 유사하지만, 회전 디바이스는 카운터 베어링(14)에 대해 재료를 가압하는 회전 다이(3)의 일부에 만입부(38)를 포함하지 않도록 회전된다. 도 2c 및 도 2d는 도 2b와 유사한 디바이스(1, 1a)를 도시하지만, 여기서 회전 다이(3)는 하부(44)를 갖는 만입부(38)가 카운터 베어링(14)을 향하도록 회전된다.
도 2b는 생산 방향으로 외부 압력을 가하는, 즉, 압출하는 디바이스(도시되지 않음)에 의해 재료를 디바이스(도시되지 않음)에 의해 제1 채널 구획(9)으로 가압하고/하거나, 생산 방향(PD)으로 재료를 드래그하는, 즉, 인발하는 디바이스(도시되지 않음)에 의해 제1 채널(9)을 통해 재료를 드래그하는 초기 구역 A를 개략적으로 도시한다. 디바이스의 구역 A는 재료가 제1 채널 구획(9)보다 더 큰 단면을 갖는 초기 형태로부터 형태가 변하는 깔때기형 개구부(43)를 포함한다. 그러나, 개구부의 형상은 재료, 온도 및 재료를 가압하는 디바이스에 따라 변할 수 있다.
도 2b는 구역 A 바로 뒤에 배치된 구역 B를 개략적으로 도시하고, 여기서 구역 B는 제1 채널 구획(9)에 대응하고, 여기서 마스터 프로파일(36)의 형성은 재료가 제1 채널 구획(9)을 통해 이동할 때 제1 채널 구획(9)에서 측벽(11)으로부터 재료에 가해지는 압력으로 인해 재료의 형태가 변하는 것으로 인해 발생한다.
도 2b는 구역 B 바로 뒤에 배치된 구역 C를 개략적으로 도시하고, 여기서 구역 C는 제2 채널 구획(10)에 대응하고, 여기서 최종 프로파일(36)의 형성은 재료가 제2 채널 구획(9)을 통해 이동할 때 제2 채널 구획(10)에서 적어도 회전 다이(3) 및 대향 카운터 베어링(14)으로부터 재료에 가해지는 압력으로 인해 재료의 형태가 변하는 것으로 인해 발생한다.
도 2b는 구역 C 바로 뒤에 배치된 구역 D를 개략적으로 도시하고, 여기서 구역 D는 제2 채널 구획(10) 뒤의 생산 라인의 구획에 대응하고, 여기서 재료가 냉각되기 시작하고, 최종 프로파일(36)이 온도 강하의 결과 수축하는 것으로 인해 형태가 변하기 시작한다. 구역 D에서, 최종 프로파일(37)은 원하는 재료 특성을 달성하기 위해 다양한 생산 조치를 받을 수 있고, 예를 들어, 최종 프로파일(37)을 원하는 재료 특성을 갖는 프로파일 제품(2)으로 변경하기 위해 냉각, 가열, 신장, 압축 등을 받을 수 있다.
구역 D의 길이는 재료 특성 및 구역 D의 재료를 둘러싼 작업 환경에 따라 변한다. 재료 특성은 예를 들어 열 발산 및 냉각할 재료의 질량이다. 예를 들어, 얇은 재료는 두꺼운 재료보다 빨리 냉각된다. 작업 환경은 예를 들어 주위 온도와 습도를 나타낸다. 예를 들어, 따뜻한 환경은 차가운 환경에 비해 냉각 프로세스가 느리다.
도 2b는 구역 D 다음에 배치된 구역 E를 개략적으로 도시하고, 여기서 구역 E는 재료가 제품 프로파일의 최종 형태를 수립하는 온도를 나타내는 미리 결정된 온도로 냉각되고, 형태의 변화가 없거나 미미한 것이 계속되는 생산 라인의 구획에 대응한다. 도 2b는 영역 E의 프로파일 제품의 높이(H3)는 최종 프로파일(37)의 높이(H2)보다 작은 것을 보여준다. 동일한 방식으로, 최종 프로파일(37)의 패턴(39)은 냉각으로 인해 영역 E에서 패턴(40)으로 수축되었다.
도 2b는 위에 예 중 임의의 예에 따른 디바이스(1, 1a)가 제2 채널 구획(10)의 하류에 배치된 당김 및 신장 디바이스(54)를 포함하고, 이 당김 및 신장 디바이스는 최종 프로파일(37)을 프로파일 제품(2)으로 변형시키기 위해 제2 채널 구획(10)을 나갈 때 생산 방향(PD)으로 재료를 당기도록 구성된 일례를 도시한다.
한 가지 이점은 당김 및 신장 디바이스가, 예를 들어, 프로파일 제품의 생산 방향으로 등거리 패턴을 얻기 위해 프로파일 제품으로 전이되는 동안 최종 프로파일의 재료를 동적으로 신장시킬 수 있다는 것이다. 당김 및 신장 디바이스는 굽힘을 제어하기 위해 최종 제품으로부터 프로파일 제품으로 전이되는 동안 폭 및/또는 높이 방향으로 최종 제품을 안내하는 데 추가로 사용될 수 있다.
일례에 따르면, 회전 다이(3) 상의 패턴(38)의 만입부(38)들 사이의 거리는 프로파일 제품(2) 상에 생산 방향으로 대응하는 패턴(38)에서 융기부(40)들 사이의 거리보다 작고, 여기서 당김 및 신장 디바이스(54)는 조정 신장에 의해 프로파일 상의 특징부들 사이의 거리에 높은 정밀도를 달성할 수 있도록 최종 프로파일(37) 및/또는 프로파일 제품(2)을 신장시키도록 구성된다.
당김 및 신장 디바이스는 재료를 파지하는 수단과 당기는 수단을 포함하는 임의의 유형의 디바이스일 수 있다. 일례에 따르면, 당김 및 신장 디바이스는 재료에 가해지는 당기는 힘을 제어하기 위한 제어 수단(55)을 포함한다. 제어 수단(55)은 센서(들)를 포함할 수 있고/있거나 최종 프로파일로부터 프로파일 제품으로 전이되는 동안 최종 프로파일 및/또는 재료의 상태를 감독하는 센서(들)(56)에 연결될 수 있다. 센서(들)는 제어 수단에 아날로그 및/또는 디지털 정보를 전송하기 위한 수단을 포함한다. 정보는 재료의 상태에 관한 것이고, 제어 수단은 당김 및 신장 디바이스를 제어하기 위한 정보를 처리하도록 구성된다.
도 2b에서, 회전 다이(3) 및/또는 카운터 베어링(14)은 최종 프로파일(37)을 형성할 때 재료를 냉각시키는 냉각 디바이스(57)를 포함한다. 이것은 프로파일 제품의 최적의 재료 특성을 위해 재료의 미리 결정된 온도가 달성된다는 이점이 있다. 압출 및/또는 인발 시 재료 온도는 특정 재료에서 프로파일 제품의 품질에 매우 중요할 수 있다. 온도는 또한 재료와 회전 다이 및/또는 카운터 베어링 사이의 마찰 특성으로 인해 중요하다. 냉각 디바이스는, 예를 들어, 회전 다이 및/또는 카운터 베어링 내에 배치된 기체 또는 액체 유체 전도체를 갖는 냉각 회로의 형태; 및/또는 회전 다이 및/또는 카운터 베어링을 냉각시키는 외부 디바이스; 및/또는 회전 다이 및/또는 카운터 베어링에 추가되는 액체 또는 기체 유체; 또는 이러한 디바이스 또는 기타 적합한 냉각 디바이스의 조합으로 배치될 수 있다. 회전 다이(3)는 예를 들어 도 2c 내지 도 2d에 도시된 바와 같이 도 2b의 냉각 디바이스(57) 없이 동작하도록 구성될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
일례에 따르면, 회전 다이(3)는 회전 다이 표면의 온도가 압출된 재료의 미리 결정된 허용 온도 미만이 되도록 표면에서 냉각되도록 구성된다.
일례에 따르면, 회전 다이는 회전 다이 표면의 온도가 재료의 유리 전이 온도 또는 용융 온도보다 적어도 섭씨 10도 낮도록 표면에서 냉각된다.
일례에 따르면, 회전 다이는 회전 다이 표면의 온도가 재료의 유리 전이 온도 또는 용융 온도보다 적어도 섭씨 50도 낮도록 표면에서 냉각되어 보다 빠른 압출 속도를 가능하게 한다.
도 2b 내지 도 2d는 회전 다이(3)가 원주 표면(4)에 적어도 하나의 만입부(38)를 포함하는 패턴(38)을 포함하는 것을 개략적으로 도시한다. 도 2b 내지 도 2d에서, 패턴(38)은 4개의 만입부를 포함하지만, 만입부의 수는 여기서 단지 예시를 위한 것일 뿐, 프로파일 제품(2)의 원하는 특징에 따라 미리 결정된 설계에서 회전 다이에 걸쳐 분산된 패턴으로 더 많거나 더 적은 만입부가 있을 수 있다. 만입부는 적합한 임의의 형상, 예를 들어, 타원형, 원형, 다각형 또는 이들 또는 다른 형상의 혼합을 가질 수 있다. 만입부(38)는 만입부의 최대 깊이에서 하부(44)를 갖고, 만입부는 상이하거나 유사한 깊이를 가질 수 있다. 만입부(38)들 사이에 회전 다이는 카운터 베어링(14)을 향할 때 회전 다이(3)와 카운터 베어링(14) 사이에 최소 거리(D2)를 갖는 부분을 포함한다. 카운터 베어링을 향할 때 하부(44)와 카운터 베어링(14) 사이에 최대 거리를 갖는 만입부(38)는 회전 다이(3)와 카운터 베어링(14) 사이에 최대 거리(D22)(도 2c 및 도 2d 참조)를 형성한다.
일례에 따르면, 제2 단면(17)에서 원주 표면(4)과 카운터 베어링(14) 사이의 높이 방향(Z)으로 최소 거리(D2)는 제1 단면(12)에서 높이 방향으로 최대 거리(D1)보다 작다.
도 2c 및 도 2d는 전술한 바와 같은 구역을 갖는 도 2b와 동일한 측면도를 개략적으로 도시하지만, 회전 다이(3)가 회전하여 하나의 만입부(38)가 카운터 베어링(14)을 향하는 것을 도시한다.
도 2c 및 도 2d는 만입부(38)에서 재료의 소성 변형을 달성하기 위해 최대 거리(D22)의 위치에서 회전 다이에 의해 가해지는 최소 허용 압력에 따라 회전 다이(3)가 만입부(38)의 하부(44)와 카운터 베어링(14) 사이의 최대 거리(D22)에 구성됨을 개략적으로 보여준다.
도 2b 내지 도 2d는 회전 다이(3)의 패턴(38)이 프로파일 제품(2)으로 냉각되는 최종 프로파일(37)의 수축 효과를 고려하여 크기가 정해지도록 구성된다는 것을 개략적으로 보여준다.
원주 표면(4)에 만입부가 위치되도록 패턴(38)이 배치되고, 적어도 폭 방향(X)으로 원주 표면(4)의 주변 부분(들)은 카운터 베어링(14)을 향할 때 만입부를 포함하지 않는 경우, 디바이스(1, 1a)가 최소 거리(D2)와 최대 거리(D22)를 동시에 나타내도록 회전 다이(3)의 패턴(38)이 배치될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 대안으로서, 패턴(38)은 폭 방향(X)으로 분산된 다수의 만입부(38)를 포함하고, 이들 사이의 비만입부는 동시에 카운터 베어링(14)을 향한다. 여기서, 회전 다이(3)는 최소 거리(D2)로 인한 비만입부에서의 최대 압력과, 최소 거리(D22)로 인한 만입부에서의 최소 압력을 적어도 짧은 시간 구간 동안 가한다. 최대 압력과 최소 압력을 설계상 선택하면 재료에 따라 마스터 프로파일로부터 최종 프로파일로 형태 변화를 추가로 최적화하여 만입부의 재료가 만입부를 채우며 변형됨과 함께 회전 다이의 반경 방향 최외곽 부분들 사이의 재료가 압출 및/또는 인발 디바이스의 재료 및/또는 설계에 허용된 최대 압력을 초과하지 않도록 할 수 있다. 또한 일부 재료는 만입부의 내부와 외부 사이의 초기 압력차로 인해 만입부를 쉽게 채울 수 있는 특성을 나타낸다는 점에 유의해야 한다. 만입부가 채워지면 압력차와 관련하여 짧은 시간 기간 동안 정상 상태 조건이 달성된다. 이러한 정상 상태 조건에서 재료의 압력은 균형을 이루고 압력 차이는 최소화된다. 일부 재료의 경우 만입부가 카운터 베어링을 향하고 만입부가 채워질 때 동작 부분 동안 만입부와 주변 비만입부 모두에서 압력이 동일하거나 본질적으로 동일할 수 있다.
또한 회전 다이에서 만입부(38)들 사이의 원주 방향 거리는 프로파일 제품이 회전 다이 주위로 감긴 경우 완성된 프로파일 제품에 주어진 원주 방향 거리와 상이하여, 예를 들어, 압출 후 최종 프로파일을 신장시키는 것에 의해 특징부들 사이의 거리를 보상하고 조정하여 완성된 프로파일 제품의 높은 정밀도를 얻을 수 있음에 유의해야 한다.
도 2c는 만입부(38)가 카운터 베어링(14)을 향할 때 만입부(38)의 하부(44)의 최대 높이 수준 위의 Z 방향의 높이 수준에 제1 채널 구획(9)의 벽(11)의 상위 부분(41)(이하 프리베어링(41)이라고도 함)이 배치됨을 개략적으로 보여준다. 도 2d는 만입부(38)가 카운터 베어링(14)을 향할 때 만입부(38)의 하부(44)의 최대 높이 수준 아래의 Z 방향의 높이 수준에 제1 채널 구획(9)의 벽(11)의 상위 부분(41)이 배치되는 것을 개략적으로 도시한다. 상위 부분(41)의 높이 레벨은 재료 및 회전 다이(3)의 패턴(38)에 따라 변할 수 있고, 따라서 재료의 형태가 변하여 소성 변형되어 만입부(38)를 채우는 방식에 따라 변할 수 있다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2i는 제1 채널 구획(9)이 상부 프리베어링(41) 및 대향 하부 프리베어링(42) 형태의 측벽(11)을 포함하는 것을 개략적으로 도시한다. 상부 프리베어링(41)은 높이 방향(Z)으로 대향 하부 프리베어링(42) 위에 배치된다.
도 2e는 상부 프리베어링(41)이 후류 요소(58)를 포함하는 하나의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 2f는 하부 프리베어링(42)이 후류 요소(58)를 포함하는 하나의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 2g는 하부 프리베어링(42)과 상부 프리베어링(41)이 후류 요소(58)를 포함하는 하나의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 2e 내지 도 2g에서, 후류 요소(58)는 제1 채널 구획(9)이 제2 채널 구획(10)으로 전이되는 곳으로부터 생성 방향(PD)으로 미리 결정된 거리 상류에 배치된다.
도 2h는 후류 요소(58)가 제1 채널 구획(9)이 제2 채널 구획(10)으로 전이되는 곳에 배치되는 하나의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시하고, 후류 요소(58)는 높이 방향(Z)으로 가장 낮은 부분을 갖는 상위 에지(59)를 포함하고, 여기서 상위 에지(59)는 제1 채널 구획(9)에서 후류 요소(58)의 높이 방향(Z)으로 상위 부분을 한정하고, 여기서 제1 채널 구획(9)이 제2 채널 구획(10)으로 전이한다. 도 2h에서 후류 요소(58)는 상위 에지(59)가 하부 프리베어링(42)을 향하는 제1 채널 구획의 돌출부이다.
도 2i는 후류 요소(58)가 제1 채널 구획(9)이 제2 채널 구획(10)으로 전이되는 곳에 배치된 하나의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시하고, 후류 요소는 높이 방향(Z)으로 가장 낮은 부분을 갖는 상위 에지(59)를 포함하고, 여기서 상위 에지(59)는 제1 채널 구획(9)에서 후류 요소(58)의 높이 방향(Z)으로 상위 부분을 한정하고, 여기서 제1 채널 구획(9)이 제2 채널 구획(10)으로 전이한다. 도 2i에서 후류 요소(58)는 상부 에지(59)가 하부 프리베어링(42)을 향하는 상태로 제1 채널 구획에서 전체 상부 프리베어링인 것으로 배치된다.
도 2h 및 도 2i는 후류 요소(58)가 원주 표면(4)의 가장 낮은 지점, 즉, 거리(D2)가 최소인 지점 아래에 있는 높이 레벨(Z)로 돌출하는 것을 보여준다. 도 2i에서, 후류 요소(58)의 높이(D5)는 제2 채널 구획(10)에서 마스터 프로파일(36)의 최대 높이(H11)와 후류 요소(58)의 상위 에지(59)의 높이 방향(Z)에서의 위치 사이의 차이에 의해 결정된다. 도 2e 내지 도 2h에서, 후류 요소(58)의 높이(D5)는 제1 채널 구획(9)의 최대 높이(D1)와 후류 요소(58)의 상위 에지(59)의 높이 방향(Z)에서의 위치 사이의 차이에 의해 결정된다. 그러나, 도 2h에서 후류 요소(58)의 높이(D5)는 대안적으로 제2 채널 구획(10)에서 마스터 프로파일(36)의 최대 높이(H11)와 후류 요소(58)의 상부 에지(59)의 높이 방향(Z)에서의 위치 사이의 차이에 의해 결정될 수 있다. 도 2b 내지 도 2d는 상부 프리베어링(41)이 원주 표면(4)의 가장 낮은 지점, 즉, 거리(D2)가 최소인 지점 위에 있는 높이 방향(Z)의 높이 수준에 위치하는 것을 도시한다. 여기서, 후류 요소(58)의 높이(D5)의 계산은 후류 요소(58)의 위치 및 재료의 탄성 특성에 따라 위에 따라 계산될 수 있다.
제1 채널 구획(9)의 단면은 최종 높이(H3)를 갖는 프로파일 제품(2)으로 냉각되는 최종 프로파일(Y2)의 수축 효과 및 재료의 탄성 특성을 고려하여 크기가 정해지도록 구성된다. 따라서, 후류 요소(58)의 높이(D5)는 적어도 재료의 탄성 특성에 의존한다.
회전 다이(3)의 패턴은 프로파일 제품(2)으로 냉각되는 최종 프로파일(37)의 수축 효과 및 탄성 특성을 고려하여 크기가 정해지도록 구성된다.
도 2b 내지 도 2i의 예에 따르면 제1 채널 구획(9)을 빠져나갈 때 마스터 프로파일의 높이(H1)는 탄성으로 인해 회전 다이(3)에 도달하기 전에 제2 채널 구획(10)의 마스터 프로파일의 높이(H11)보다 작거나 같다.
전술한 바와 같이, 상위 에지(59)와 회전 다이(3)의 가장 낮은 지점의 상대 위치는 도 2e 내지 도 2i의 모든 예에 대한 재료의 탄성 특성에 따라 변할 수 있다. 도 2b 내지 도 2g에서 후류 요소의 상위 에지(59)는 높이 방향(Z)에서 회전 다이(3)의 가장 낮은 지점 위에 위치되고, 도 2h 내지 도 2i에서 후류 요소의 상위 에지(59)는 높이 방향(Z)으로 회전 다이(3)의 가장 낮은 지점 아래에 위치된다.
일례에 따르면, 제2 채널 구획(10)의 단면적(A1)은 최종 높이(H3)를 갖는 프로파일 제품(2)으로 냉각되는 최종 프로파일(37)의 수축 효과를 고려하여 크기가 정해지도록 구성된다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 도 1은 제1 채널 구획(9)의 폭(D3)이 적어도 그 길이의 일부를 따라 그리고 적어도 그 높이의 일부를 따라 회전 다이(3)의 2개의 대향 측벽(5, 6) 사이의 거리(D4)보다 작은 것을 개략적으로 도시한다. 따라서, 제1 채널 구획(9)은 적어도 제2 채널 구획(10)의 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16) 사이의 거리보다 폭이 작아야 한다. 제1 채널 구획(9)과 제2 채널 구획(10) 사이의 폭의 차이는 제1 및 제2 측 부분(23, 25)의 특징부, 및 회전 다이(3)와 각각 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16) 사이의 공차에 의존한다. 제1 채널 구획(9)의 폭(D3)은 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16)들 사이의 거리에서 공차의 합, 즉, 제2 채널 구획(10)의 회전 다이 측벽(5, 6)과 각각 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16) 사이의 갭의 합을 뺀 거리인 거리(D4)보다 작아야 한다. 제1 및 제2 측 부분이 플랜지 부분(18, 19)(추가 설명은 아래 참조)을 포함하는 경우 제1 채널 구획(9)의 폭(D3)은 적어도 그 길이의 일부를 따라 그리고 적어도 그 높이의 일부를 따라 2개의 플랜지 부분(18, 19) 사이의 거리(D4)보다 작다.
하나의 이점은 제1 및 제2 채널 구획(9, 10)의 기하학적 차이로 인해 제1 및 제2 외부 에지 부분(5, 6)과 관련하여 국부적인 압력 감소가 달성된다는 것이다. 국부적인 압력 감소는 재료의 흐름 속도를 감소시키고, 이것은 제1 측벽(5)과 제1 및 제1 채널 부분 측벽(15) 사이; 그리고 제2 측벽(6)과 제2 채널 부분 측벽(16) 사이의 누출 문제를 제거한다. 이것은 추가 누출 방지 전략과 함께 아래에서 추가로 설명될 것이다. 도 1은 추가 전략의 하나의 예를 보여주고, 도 5는 누출 방지 전략의 또 다른 예를 보여준다. 상이한 예들은 결합될 수 있으며 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.
회전 다이(3)는 프로파일 제품의 원하는 프로파일에 따라 원통형 또는 비원통형일 수 있고 질감이 있거나 질감이 없을 수 있다는 점에 유의해야 한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 일례에 따르면, 회전 다이(3)는, 프로파일 제품(2)을 형성하기 전에, 최대 허용 압력에 따라 최종 프로파일(37)을 형성하는 동안 형태를 변경하도록 구성될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에서, 회전 다이(3)의 원주 표면(4)의 적어도 중간 부분(22)은 정상 상태 동작 동안 예측된 패턴(39)이 최종 프로파일(37)에서 달성될 수 있도록 정상 상태 생산 동안 적어도 힘과 온도로 인한 굽힘이 허용되도록 볼록하다. 여기서, 정상 상태 동작은 시동 절차 후 안정적인 동작 상태를 의미한다.
일례(도시되지 않음)에 따르면, 카운터 베어링(14)은, 프로파일 제품(2)을 형성하기 전에, 최대 허용 압력에 따라 프로파일 제품(2)을 형성하는 동안 형태를 변경하도록 구성된다. 일례(도시되지 않음)에 따르면, 또한 상부 프리베어링(41) 및/또는 하부 프리베어링(42)은 유사한 방식으로 시동 절차에서 정상 상태 동작으로 형태를 변경하도록 구성될 수 있다.
도 4, 도 4a 및 도 4b에 도시된 일례에 따르면, 회전 다이(3)는 하부(44)를 갖는 적어도 하나의 만입부(38)를 갖는 패턴(38)을 갖도록 구성되고, 여기서 각각의 만입부(38)는 최종 프로파일(37)의 패턴(39)의 대응하는 융기부의 해제 각도(a1)에 비해 해제 각도(a2)를 포함한다. 해제 각도(a1 및 a2)는 회전 다이(3)의 반경, 최종 프로파일(37)의 의도된 패턴(39), 카운터 베어링의 구성, 및 최종 프로파일(37)의 이동 속도에 따라 달라진다. 그러나, a1은 회전 다이(3)의 반경과, 회전 다이(3)의 패턴(38)의 유형에 따라 a2보다 크다.
도 4, 도 4a 및 도 4b는 패턴(38)의 만입부(38)가 만입부(38)의 하부(44)로부터 회전 다이(3)의 원주 표면(4)의 만입부 한정 부분까지 반경 방향(R)으로 높이(D23)(대안적으로 깊이라고 함)를 갖는 것을 보여준다. 높이(D23)에 도 2b의 거리(D2)를 더한 값은 도 2c 및 도 2d의 최대 거리(D22)와 같고, 따라서 만입부(38)에서 재료의 소성 변형을 달성하기 위한 최소 허용 압력과 관련된다. 도 4a는 또한 최종 프로파일의 패턴(39)이 만입부(38)의 하부(40)와 회전 다이(3)의 원주 최외곽 부분 사이의 깊이(D23)에 대응하는 높이(H4)를 갖는 융기부를 갖는 것을 보여준다.
도 1에서 제1 측 부분(23)은 중간 부분(22)의 적어도 일부의 반경 방향 연장부를 초과하는 연장부와 함께 반경 방향(R)으로 연장되는 제1 플랜지 부분(18)을 포함하고, 여기서 제2 측 부분(25)은 중간 부분(22)의 적어도 일부의 반경 방향 연장부를 초과하는 연장부와 함께 반경 방향으로 연장되는 제2 플랜지 부분(19)을 포함한다.
제1 플랜지 부분(18)과 제2 플랜지 부분(19)은 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16)을 향하는 방향으로 회전 다이(3)의 외부로 재료가 이동하는 것을 방지하도록 배치된다.
회전 다이(3)는 적어도 도 2b 내지 도 2d, 도 4, 도 4a 및 도 4b에 도시된 플랜지 부분 없이 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 예시적인 실시예에 따른 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시하고, 도 6은 도 5의 디바이스의 배면도 및 출구를 개략적으로 도시한다. 도 5에서, 하나 이상의 벽(11)은 제1 채널 구획(9)의 단부에서 제1 단면(12)을 형성하고, 여기서 제2 채널 구획(10)은 원주 표면(4)과 카운터 베어링(14) 사이의 거리가 최소인 위치에서 제2 단면(17)을 형성하고, 여기서 제1 채널 구획(9)의 기하 구조는 제1 채널 구획(9)을 통과하는 재료가 제2 채널 구획(10)에 들어갈 때 형태가 변하도록 제2 채널 구획(10)과 상이하다.
도 7은 일례에 따라 도 5의 제1 단면(12)에서 취해진 마스터 프로파일(36)의 단면, 및 도 5의 제2 단면(17)에서 취해진 최종 프로파일(37)의 단면을 개략적으로 도시한다.
또한 도 1 내지 도 2d를 참조하면, 도 7은 질감이 없는 회전 다이를 사용할 때, 즉, 전술한 만입부(38)를 갖는 패턴(38)이 없는 경우 마스터 프로파일(36)과 최종 프로파일(37)의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 8은 도 5의 제1 단면(12)에서 취해진 마스터 프로파일(36)의 단면, 및 회전 다이(3)가 최종 프로파일에 패턴(39)을 각인했을 때 도 5의 제2 단면(17)에서 취해진 최종 프로파일(37)의 제1 단면, 및 회전 다이(3)가 최종 프로파일에 패턴(39)을 각인하지 않았을 때 도 5의 제2 단면(17)에서 취해진 최종 프로파일(37)의 제2 단면을 개략적으로 도시한다.
또한 도 1 내지 도 2d를 참조하면, 도 8은 질감 있는 회전 다이를 사용할 때, 즉, 전술한 만입부(38)를 갖는 패턴(38)이 있는 경우 마스터 프로파일(36)과 최종 프로파일(37)의 단면을 개략적으로 도시한다. 회전 다이의 패턴(38)은 최종 프로파일에 대응하는 대향 패턴(39)을 발생시키고, 즉, 회전 다이(3)의 패턴(38)이 만입부(38)를 포함할 때, 이는 최종 프로파일(37)에 융기부(39)를 포함하는 대응 대향 패턴(39)을 유발한다. 도 8에서 최종 프로파일(37)의 단면은 최종 프로파일이 만입부(38)에 의해 야기된 융기부(39)를 가질 때 37a로 표시되었다. 도 8에서 최종 프로파일(37)의 단면은 최종 프로파일이 만입부(38)들 사이의 공간에 회전 다이(3)의 원주 표면(4)에 의해 야기된 융기부(39)를 갖지 않을 때 37b로 표시되었다.
도 1 내지 도 2d 및 도 7 및 도 8을 참조하면, 마스터 프로파일(36)은 제1 단면(12)에 대응하는 제1 단면적 기하 구조(A1)를 갖고, 최종 프로파일(37)은 제2 단면(17)에 의해 형성되는 제2 단면적 기하 구조(A2)를 갖고, 여기서 제1 단면적 기하 구조(A1)는 임의의 주어진 비교 가능한 위치에서 제2 단면적 기하 구조(A2)와 상이하고, 여기서 제2 채널 구획(10)의 최대 압력과 이에 따라 최소 거리(D2)는 마스터 프로파일(36)의 단면적 기하 구조(A1)와 최종 프로파일(37)의 단면적 기하 구조(A2)의 차이에 따라 달라진다.
도 5는 벽(11)이 정적이며 제1 채널 구획(9)의 단부에서 제1 단면(12)을 형성하고, 여기서 제2 채널 구획(10)은 원주 표면(4)과 카운터 베어링(14) 사이의 거리(D2)가 최소인 위치에서 제2 단면(17)을 형성하고, 그리고 제1 채널 구획(9)의 기하 구조는 제1 채널 구획(9)을 통과하는 재료가 제2 채널 구획(10)에 들어갈 때 형태가 변하도록 제2 채널 구획(10)과 상이한 것을 도시한다.
제2 단면(17)에서 원주 표면(4)과 카운터 베어링(14) 사이의 높이 방향(Z)의 최소 거리(D2)는 제1 단면(12)에서 높이 방향의 최대 거리(D1)보다 작다. 이는 재료의 형태가 변하고, 재료가 회전 다이(3)의 형상과 형태, 및 회전 다이(3)의 반대쪽 카운터 베어링(14)의 형상과 형태에 따라 다양한 방향으로 흐르기 시작하는 이점을 갖는다.
제1 채널 구획(9)과 제2 채널 구획(10)의 기하학적 차이로 인해, 제2 채널 구획(10)의 압력은 재료가 회전 다이의 각인을 포함하여 제2 채널 구획을 포화시킬 만큼 충분히 빠르게 변형되는 수준으로 증가되거나 유지된다.
도 7 및 도 8의 마스터 프로파일(36)과 최종 프로파일(37)의 기하 구조의 변화는 위와 아래에서 논의되는 모든 예와 관련된다. 제1 채널 구획(9)과 제2 채널 구획(10)은 타원형, 원형, 다각형, 물결 형상 또는 하나 이상의 형상의 조합과 같은 상이한 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있음에 유의해야 한다.
도 1 내지 도 2d를 참조하면, 제2 채널 구획(10)은 회전 다이(3)의 원주 표면(4)의 반경 방향 최외곽 부분과 채널 부분(13)의 카운터 베어링(14) 사이의 도 5에 도시된 미리 결정된 제2 거리(D2)가 반경 방향과 일치하는 높이 방향(Z)으로 취해진 제1 채널 구획(9)의 가장 이격된 부분들 사이의 도 5에 도시된 미리 결정된 제1 거리(D1) 미만이도록 제1 채널 구획(9)에 대해 유리하게 배치되고,
및/또는
제2 채널 구획(10)은 폭 방향(X)으로 채널 부분(13)의 가장 내부의 가장 좁은 부분들 사이의 도 1에 도시된 미리 결정된 제4 거리(D4)가 제1 채널로부터 출구 영역에서 폭 방향(X)으로 취해진 제1 채널 구획의 측벽들 사이의 도 1에 도시된 미리 결정된 제3 거리(D3)보다 크도록 제1 채널 구획(9)에 대해 배치된다.
높이와 폭 모두에서의 이러한 변화는 재료의 형태가 변하도록 하고 더 좁은 제1 채널 구획은 제1 및 제2 측 부분이 후류에, 즉, 제1 채널의 측벽 뒤에 있기 때문에 채널 구획에 들어갈 때 국부적으로 감소된 압력을 제공한다.
또한, 도 1을 참조하면, 제1 및 제2 측벽(5, 6)이 제품 재료 및 제1 및 제2 채널 구획(9, 10) 사이의 기하학적 관계에 따라 배치된 공차를 통해 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16)에 회전 가능하게 연결되도록 제1 및 제2 측벽(5, 6)은 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16)에 대해 위치된다.
원주 표면(4)은 환형 리세스 부분을 제외한 모든 회전 다이를 덮을 수 있는 질감 부분(30)을 포함할 수 있고, 또는 제1 측 부분(4)은 제1 플랜지 부분(18)과 질감 부분(30) 사이에서 연장되는 비질감 부분(31)을 포함하고, 여기서 제2 측 부분(25)은 제2 플랜지 부분(19)과 질감 부분(30) 사이에 비질감 부분(32)을 포함한다.
비질감 부분(31, 32)은 유리하게는 특히 환형 리세스 부분(19)에서 질감 부분(30)의 각인 깊이에 대한 반경 미만의 반경을 갖는다.
그러나 하나의 예(도시되지 않음)에 따르면, 원주 표면(4)은 질감이 없을 수 있지만 평활한 표면 또는 마이크로 패턴화된 표면을 가진다. 질감이 없는 회전 다이는 원통형 또는 물결 형상을 가질 수 있다.
도 9는 3개의 회전식 다이(3, 33, 34)를 포함하는 회전식 다이(3)의 조립체의 배면도 및 출구를 개략적으로 도시하고, 도 10은 도 9에 따른 조립체의 사시도를 개략적으로 도시한다. 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 채널 부분(13)은 도 1, 도 5 및 도 6의 카운터 베어링(14)을 대체하는 제1 회전 다이(3)의 반대쪽에 배치된 제2 회전 다이(33)를 포함한다. 제2 회전 다이(33)는 카운터 베어링(14) 전체를 대체하거나 또는 정적 카운터 베어링(14)(도시되지 않음)의 일부일 수 있다. 제2 회전 다이(33)는 프로파일 제품의 2개의 측면에 동일하거나 상이한 패턴을 생성하기 위해 전술한 제1 회전 다이(3)와 유사한 방식으로 배치될 수 있다. 제2 회전 다이(33)는 제1 회전 다이(3)의 환형 리세스(29) 및/또는 플랜지 부분(18, 19)과 협력하도록 배치될 수 있는 환형 리세스 및/또는 플랜지 부분을 포함할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 일례에 따르면, 채널 부분(13)(도 1, 도 5 및 도 6에 도시됨)은 제1 회전 다이에 대해 소정의 각도로 배치된 제3 회전 다이(34)를 포함한다. 이 회전 다이는 대향하는 제1 또는 제2 채널 부분 측벽(15, 16)을 전체적으로 또는 부분적으로 대체한다. 제3 회전 다이(34)는 단지 제1 회전 다이와 함께 또는 제1 및 제2 회전 다이 모두와 함께 배치될 수 있다. 따라서, 제1 회전 다이(3)와 제2 대향 회전 다이(33)를 갖는 전술한 배열은 제3 회전 다이(34) 없이 조립될 수 있다.
도 11은 4개의 회전식 다이를 포함하는 회전식 다이의 조립체의 배면도 및 출구를 개략적으로 도시하고, 도 12는 도 19에 따른 조립체의 사시도를 개략적으로 도시한다. 도 11 및 도 12는 채널 부분(13)(도 1, 도 5 및 도 6에 도시됨)이 제3 회전 다이(34)의 반대쪽에 배치된 제4 회전 다이(35)를 포함하는 것을 도시한다. 제4 회전 다이(34)는 대안적으로 제1 회전 다이(3)와 함께 또는 제1 및 제2 회전 다이(3, 33) 모두와 함께 배치될 수 있다.
제3 및/또는 제4 회전 다이(들)(34, 35)는 프로파일 제품의 2개의 측면에 동일하거나 상이한 패턴을 생성하기 위해 전술한 제1 회전 다이(3)와 유사한 방식으로 배치될 수 있다. 제3 및/또는 제4 회전 다이(34, 35)는 제1 회전 다이(3)의 환형 리세스(29) 및/또는 플랜지 부분(18, 19)과 협력하도록 배치될 수 있는 환형 리세스 및/또는 플랜지 부분을 포함할 수 있다.
하나의 예에 따르면, 둘 이상의 회전 다이는 동기화된다. 이는 재료를 동일한 속도로 공급할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 또한 마찰 및/또는 특수 패턴을 생성하고/하거나 재료 차이를 보상하기 위해 비동기식 회전 다이를 사용할 수 있다.
디바이스는 질감이 있는 및 질감이 없는 회전 다이(3; 33; 34; 35)의 조합을 갖도록 배치될 수 있다.
도 13 내지 도 19는 위에서 논의된 예 중 임의의 예에 따른 압출 및/또는 인발 디바이스(1, 1a)를 포함하는 공압출 디바이스(1, 1aa) 및/또는 온 압출 디바이스(1, 1aa)를 개략적으로 도시하고, 여기서 디바이스(1, 1aa)는 제2 채널 구획(10)에 직접 또는 간접적으로 연결되는 적어도 2개의 입구 채널(45, 46, 47)을 포함하고, 여기서 적어도 2개의 입구 채널(45, 46, 47) 각각은 하나 이상의 재료를 제2 채널 구획(10)으로부터 미리 결정된 거리 상류에 공급하거나 또는 제1 채널 구획(9)이 제2 채널 구획(10)으로 전이되는, 적어도 2개의 입구 채널(45, 46, 47)의 결합 지점에 공급하도록 구성된다.
여기서, 공압출은 적어도 두 개의 재료 스트림이 함께 처리되어 마스터 프로파일로 형성된 다음 최종 프로파일로 형성되거나 또는 적어도 두 개의 재료 스트림이 함께 처리되어 최종 프로파일로 형성되는 것을 의미한다. 여기서, 온 압출은 적어도 두 개의 재료 스트림이 함께 처리되고 마스터 프로파일로 형성된 다음 최종 프로파일로 형성되거나 또는 적어도 두 개의 재료 스트림을 결합 지점에서 마스터 프로파일로 결합한 다음 함께 처리하여 적어도 2개의 재료 스트림을 제2 채널 구획(10)에서 최종 프로파일로 결합 형성함으로써 적층된 방식으로 위치되는 것을 의미한다.
도 13은 본 발명에 따른 디바이스(1, 1a)의 측단면도를 개략적으로 도시한다. 도 13은 프로파일 형성 구역(7)이 제1 채널 구획(9) 형태의 제1 입구 채널(45), 및 이 제1 채널 구획(9)의 재료와 적층된 프로파일 제품(2)을 형성하기 위해 제2 채널 구획(10)으로 추가 재료를 공급하기 위해 제2 채널 구획(10)의 상류에서 프로파일 형성 구역(7)에 연결된 제3 채널 구획(46) 형태의 제2 입구 채널(46)을 포함하는 것을 도시한다.
일례에 따르면, 제3 채널 구획(46)은 재료를 가공하도록 배치된 제1 채널 구획(9)과 유사한 압출 또는 인발 채널이다. 일례에 따르면, 제3 채널 구획(46)은 재료를 프로파일 형성 구역(7)으로 이송하기 위한 이송 유닛으로서 구성되는 제3 채널 구획(46)이다.
도 14는 본 발명에 따른 디바이스의 사시도를 개략적으로 도시하고, 도 15는 본 발명에 따른 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다. 도 13 내지 도 15는 디바이스(1, 1a)가 전술한 하나의 회전 디바이스(3), 및 제1 및 제3 채널 구획(9, 46)을 통해 결합되는 2개의 재료 스트림을 포함하는 것을 상이한 방식으로 도시한다.
도 16은 디바이스가 2개의 대향 회전 다이(3, 33)를 포함하는 본 발명에 따른 디바이스의 측단면도를 개략적으로 도시한다. 도 16은 디바이스(1, 1aa)가 제1 채널 구획 형태의 제1 입구 채널(45), 및 제1 채널 구획(9)의 재료와 적층된 프로파일 제품(2)을 형성하기 위해 제2 채널 구획(10)으로 추가 재료를 공급하기 위해 제2 채널 구획(10)의 상류에서 프로파일 형성 구역(7)에 연결된 제3 채널 구획(46) 형태의 제2 입구 채널(46)을 포함하는 것을 추가로 도시한다. 도 16은 디바이스가 프로파일 형성 구역(7)에 제3 재료를 공급하기 위해 제4 채널 구획(47) 형태의 제3 입구 채널(47)을 포함하는 것을 추가로 도시한다.
일례에 따르면, 제4 채널 구획(47)은 재료를 가공하도록 배치된 제1 채널 구획(9)과 유사한 압출 또는 인발 채널이다. 일례에 따르면, 제4 채널 구획(47)은 재료를 프로파일 형성 구역(7)으로 이송하기 위한 이송 유닛으로서 구성되는 제4 채널 구획이다.
도 17은 하나의 회전 다이(3), 및 도 16과 관련하여 논의된 바에 따라 프로파일 형성 구역(7)에 3개의 상이한 재료를 공급하기 위해 제1, 제3 및 제4 채널 구획(9, 45, 46)을 포함하는 본 발명에 따른 디바이스(1, 1a)의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 13 내지 도 17에서, 제1 입구 채널(45)은 제1 채널 구획(9)이거나 또는 재료를 제1 채널 구획(9)으로 수송하는 입구 채널(45)일 수 있음에 주목해야 한다.
도 17은 제1 입구 채널(45)이 고체 재료(50)(예를 들어, 와이어 등)를 제1 채널 구획(9)으로 이송하고, 제2 및 제3 입구 채널(46, 47)이 제1 채널 구획(9)과 제2 채널 구획(10)에서 압출되거나 인발될 하나 이상의 재료를 도입하는 일례를 도시한다. 하나 이상의 재료는 고체 재료 상에 적층되거나 고체 재료를 둘러쌀 수 있다.
도 18은 제1 입구 채널(45)이 와이어 등의 형태의 연속적인 고체 재료, 및 제1 및 제2 채널 구획(9, 10)에서 압출되거나 인발될 재료를 이송하는 일례를 개략적으로 도시한다. 도 18에서, 제1 입구 채널(45)과 제2 입구 채널(46)은 제2 입구 채널(46)의 재료가 고체 재료(50)를 둘러싸고 고체 재료(50)를 매립하도록 배치된다. 도 18에서, 제2 입구 채널(46)은 고체 재료(50) 주위에 재료를 형성하기 위해 제1 채널 구획(9) 상류에 가압 챔버(51)를 포함한다. 가압 챔버(51)는 가압 챔버를 한정하는 후방 벽(52)을 포함한다. 제2 입구 채널(46)은 재료를 챔버(51)에 공급하기 위해 가압 챔버(51)로의 공급 채널(53)을 포함한다. 후방 벽(52)은, 고체 재료(50)를 이송하는 제1 입구 채널(45)을 포함하고, 챔버 내의 재료가 제1 입구 채널(45)을 통해 누출되는 것을 방지하기 위한 차단부로서 작용한다. 여기서, 가압이란 재료를 제2 입구 채널(46)로 강제하여 제1 채널 구획(9)과 관련하여 전술한 바와 유사한 방식으로 변형시키는 것에 의해 제2 입구 채널(46)의 재료에 압력을 가하는 것을 의미한다. 도 18에서, 제1 및 제2 채널 구획(9, 10)은 전술한 바와 유사한 방식으로 재료를 변형시킨다. 소성 변형은 가압 챔버 내에서도 일어날 수 있으나, 이러한 변형으로 제한되는 것은 아니다. 따라서, 가압 챔버 내의 재료는 소성 변형되지 않고 고체 재료를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 또한 점탄성 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 소성 변형 재료 및/또는 탄성 특성을 갖는 점소성 재료로 만들어진 재료는 이 예에서 변형될 수 있다.
여기서, 고체 재료란 프로파일 형성 영역에서 어떠한 변형도 발생하지 않는 재료를 의미한다. 고체 재료의 예시적인 목록 예는 구부릴 수 있는 와이어, 강성의 막대형 요소, 금속 및/또는 직물 및/또는 합성물 및/또는 기타 적합한 재료의 메시, 이러한 고체 재료의 조합 등이다.
도 13 내지 도 19를 참조하면, 상이한 재료들이 제2 채널 구획(10) 전에 결합된 다음 전술한 바와 같이 제2 채널 구획에서 가공된다. 본 발명은 3개의 입구 채널(45, 46, 47) 또는 3개의 채널 구획(9, 46, 47)으로 제한되지 않고, 상이한 층의 동일하거나 상이한 재료로 프로파일 제품을 제조하기 위해 추가 입구 채널과 채널 구획이 가능하다.
전술한 예 중 임의의 예에 따르면, 프로파일 제품을 형성하기 위해 디바이스에 공급되는 재료는 하나의 균질한 재료이거나 또는 혼합 및/또는 적층되는 둘 이상의 재료의 혼합물이다. 재료는 상이한 비율로 혼합될 수 있고, 균일한 혼합물로 또는 재료 내에서 구배가 있는 혼합물로 혼합될 수 있다. 하나의 재료는 고체 재료일 수 있고, 다른 재료는 몰딩 가능할 수 있고, 예를 들어, 돌 조각과 고무일 수 있다. 재료는 또한 동일하거나 상이한 재료의 2개 이상의 층을 포함하는 적층된 재료일 수 있다. 재료는 전체 압출 또는 인발 공정을 통해 이어지는 하나 이상의 고체 재료 스트링을 포함할 수 있고, 예를 들어, 변형 재료로 둘러싸인 와이어 또는 다른 보강 재료를 포함할 수 있다.
일례에 따르면, 최소 거리(D2)의 위치에서 회전 다이(3)에 의해 가해지는 최대 허용 압력은 제2 채널 구획(10)에서 재료와 카운터 베어링(14) 사이의 마찰에 따라 달라진다.
일례에 따르면, 디바이스(1, 1a)는 카운터 베어링(14)과 최종 프로파일(37) 사이에 마찰 재료(48)를 공급하도록 구성되고/되거나, 회전 다이(3)와 최종 프로파일(37) 사이에 마찰 재료(48)를 공급하도록 구성된다.
일례에 따르면, 마찰 재료(48)는 회전 다이(3) 및/또는 카운터 베어링(14)과 관련하여 마찰을 제어하기 위해 적어도 디바이스의 시동 동안 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 입구 채널(45, 46, 47)에 의해 이송된다. 일례에 따르면, 마찰 재료(18)는 회전 다이(3) 및/또는 카운터 베어링(14)과 관련하여 마찰을 제어하기 위해 제조 공정의 일부 또는 전체 제조 공정 동안 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 입구 채널(45, 46, 47)에 의해 이송된다.
일례에 따르면, 마찰 재료(48)는 회전 다이(3)에 직접 공급되어 마찰 재료가 회전 다이와 함께 제2 채널 구획(10) 앞의 위치로부터 제2 채널 구획으로 회전된다. 도 2a는 디바이스(1, 1a)가 마찰 재료(48)를 회전 다이(3)에 공급하는 외부 마찰 재료(48) 공급 디바이스(49)를 포함하는 것을 개략적으로 도시한다. 전술한 바와 같이, 마찰 재료(18) 공급 디바이스(49)는 제1, 제2 또는 제3 입구 채널(45, 46, 47)(도시되지 않음) 중 하나일 수 있다. 또한, 마찰 재료(48)는 고체 재료, 액체 또는 기체 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 발명은 위의 예로 제한되지 않고, 첨부된 청구범위 내에서 변할 수 있다. 예를 들어, 제2 채널 구획(10)에서의 최대 압력과 이에 따라 최소 거리(D2)는 제1 채널 구획(9)에서의 재료의 총 공급 속도, 재료의 유형, 및 제2 채널 구획(10)에 들어갈 때의 재료의 온도에 의존한다.
도 19는 도 1 내지 도 18과 관련하여 설명된 바에 따른 디바이스를 사용하여 프로파일 제품을 생산하는 방법의 흐름도를 개략적으로 도시하며, 여기서 방법은,
박스(101)로 도시된 단계로서,
- 재료를 제1 채널 구획(9)에 공급하고 이를 제1 채널 구획(9)에서 마스터 프로파일(36)로 형성하는 단계,
박스(105)에 도시된 단계로서,
- 제1 채널 구획(9)에 제2 재료를 공급하고 이를 제1 채널 구획(9)에서 마스터 프로파일(36)로 형성하거나 제2 재료를 제2 채널 구획(10)에 공급하는 단계,
박스(102)로 도시된 단계로서,
- 재료와 이에 따라 마스터 프로파일(36)을 추가로 제2 채널 구획(10)에 공급하고 이를 제2 채널 구획(10)에서 형성하는 단계, 및
박스(103)로 도시된 단계로서,
-최종 프로파일(37)을 프로파일 제품(2)으로 변형시키는 단계
를 포함한다.
일례에 따르면, 방법은, 박스(104)로 도시된 단계로서,
- 생산 방향을 따라 패턴에 동일한 거리를 달성하기 위해, 즉, 생산 방향을 따라 패턴(40)의 융기부 및/또는 만입부 사이에 동일한 거리를 달성하기 위해 최종 프로파일(37) 및/또는 프로파일 제품(2)을 신장시키는 단계를 추가로 포함한다.
일례에 따르면, 회전 다이 상의 패턴의 만입부들 사이의 거리는 생산 방향으로 프로파일 제품의 대응하는 패턴의 만입부들 사이의 거리보다 작고, 여기서 당김 및 신장 디바이스는 조정 신장에 의해 프로파일 상의 특징부들 간의 거리에 높은 정밀도를 달성할 수 있도록 최종 프로파일 및/또는 프로파일 제품을 신장시키도록 구성된다.
Claims (24)
- 재료로 만들어진 프로파일 제품(2)을 생산 방향(Y)으로 형성하기 위한 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a)로서,
- 2개의 대향하는 제1 및 제2 측벽(5, 6)과, 상기 측벽들 사이에서 폭 방향(X)으로 연장되는 외부 원주 표면(4)을 갖는, 반경 방향(R) 및 폭 방향(X)으로 연장되는 회전 다이(3)로서, 상기 회전 다이(3)는 상기 제1 측벽(5)과 관련된 제1 측 부분(23), 상기 제2 측벽(6)과 관련된 제2 측 부분(25), 및 상기 제1 측 부분(23)과 상기 제2 측 부분(25) 사이에서 연장되는 중간 부분(22)을 포함하는, 상기 회전 다이(3), 및
- 상기 생산 방향(Y)과 일치하는 길이 방향(Y), 높이 방향(Z), 및 상기 높이 방향(Z)에 수직인 폭 방향(X)을 갖는 프로파일 형성 영역(7)으로서, 제1 채널 구획(9) 및 상기 생산 방향으로 상기 제1 채널 구획(9) 하류에 제2 채널 구획(10)을 포함하는 관통 채널(8)을 포함하는, 상기 프로파일 형성 영역(7)
을 포함하되,
상기 회전 다이(3)는 상기 생산 방향(Y)을 가로질러 연장되는 축을 중심으로 회전 가능하고, 상기 회전 다이(3)가 회전하는 동안 상기 외부 원주 표면(4)이 상기 프로파일 형성 구역(7)을 통해 공급되는 재료의 표면에 압력을 가하도록 배치되고,
- 상기 제1 채널 구획(9)은 하나 이상의 벽(11)에 의해 원주 방향으로 한정되고,
- 상기 제2 채널 구획(10)은,
- 상기 회전 다이(3)의 원주 표면(4), 및
- 채널 부분(13)
에 의해 원주 방향으로 한정되고, 상기 채널 부분은,
- 상기 회전 다이(3)의 반대쪽에 있는 카운터 베어링(14), 및
- 상기 회전 다이(3)와 상기 카운터 베어링(14) 사이의 대향하는 제1 및 제2 채널 부분 측벽(15, 16)
을 포함하고,
상기 디바이스(1, 1a)는 상기 제2 채널 구획(10)에 직접 또는 간접적으로 연결되는 적어도 2개의 입구 채널(45, 46, 47)을 포함하고, 상기 적어도 2개의 입구 채널(45, 46, 47) 각각은 하나 이상의 재료를 상기 제2 채널 구획(10)으로부터 미리 결정된 거리 상류에 공급하거나, 또는 상기 제1 채널 구획(9)이 상기 제2 채널 구획(10)으로 전이되는, 상기 적어도 2개의 입구 채널(45, 46, 47)의 결합 지점으로 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 디바이스(1, 1a). - 제1항에 있어서, 상기 프로파일 형성 영역(7)은, 상기 제1 채널 구획(9) 형태의 제1 입구 채널(45), 및 상기 제1 채널 구획(9)으로부터의 재료와 적층된 프로파일 제품(2)을 형성하기 위해 상기 제2 채널 구획(10)에 추가 재료를 공급하기 위해 상기 제2 채널 구획(10) 상류의 프로파일 형성 구역(7)에 연결된 제3 채널 구획(46) 형태의 제2 입구 채널(46)을 포함하는, 디바이스(1, 1a).
- 제2항에 있어서, 상기 제3 채널 구획(46)은 재료를 가공하도록 배치된 제1 채널 구획(9)과 유사한 압출 또는 인발 채널이고, 또는 상기 제3 채널 구획(46)은 재료를 상기 프로파일 형성 구역(7)으로 이송하기 위한 이송 유닛으로 구성된, 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스(1, 1a)는 제3 재료를 상기 프로파일 형성 구역(7)에 공급하기 위해 제4 채널 구획(47) 형태의 제3 입구 채널(47)을 포함하고, 상기 제4 채널 구획(47)은 재료를 가공하도록 배치된 제1 채널 구획(9)과 유사한 압출 또는 인발 채널이거나, 또는 상기 제4 채널 구획(47)은 재료를 상기 프로파일 형성 구역(7)으로 이송하기 위한 이송 유닛으로 구성된, 디바이스(1, 1a).
- 제4항에 있어서, 상기 제1 입구 채널(45)은 상기 제1 채널 구획(9)으로 고체 재료(50), 예를 들어, 와이어 또는 이와 유사한 것을 이송하고, 상기 제2 및 제3 입구 채널(46, 47)은 상기 제1 채널 구획(9)과 상기 제2 채널 구획(10)에서 압출되거나 인출될 하나 이상의 재료를 도입하고, 상기 하나 이상의 재료는 상기 고체 재료 상에 적층되거나 상기 고체 재료(50)를 둘러싸는, 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 입구 채널(45)과 상기 제2 입구 채널(46)은 상기 제2 입구 채널(46)로부터의 재료가 고체 재료(50)를 둘러싸고 상기 고체 재료(50)를 매립하도록 배치된, 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 입구 채널(46)은 고체 재료(50) 주위에 재료를 형성하기 위해 상기 제1 채널 구획(9) 상류에 가압 챔버(51)를 포함하고, 상기 가압 챔버(51)는 상기 가압 챔버(51)를 한정하는 후방 벽(52)을 포함하고, 상기 제2 입구 채널(46)은 상기 재료를 상기 챔버(51)에 공급하기 위해 상기 가압 챔버(51)로의 공급 채널(53)을 포함하고, 상기 후방 벽(52)은, 상기 고체 재료(50)를 이송하는 제1 입구 채널(45)을 포함하고, 상기 챔버 내의 재료가 상기 제1 입구 채널(45)을 통해 누출되는 것을 방지하기 위한 차단부로서 작용하는, 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스(1, 1a)는 상기 카운터 베어링(14)과 상기 최종 프로파일(37) 사이에 마찰 재료(48)를 공급하도록 구성되고/되거나, 상기 회전 다이(3)와 상기 최종 프로파일(37) 사이에 마찰 재료(48)를 공급하도록 구성된, 디바이스(1, 1a).
- 제8항에 있어서, 상기 마찰 재료(48)는 상기 회전 다이(3) 및/또는 상기 카운터 베어링(14)과 관련하여 마찰을 제어하기 위해 적어도 디바이스의 시동 동안 상기 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 입구 채널(45, 46, 47)에 의해 이송되거나, 또는 상기 마찰 재료(18)는 상기 회전 다이(3) 및/또는 상기 카운터 베어링(14)과 관련하여 마찰을 제어하기 위해 제조 공정의 일부 또는 전체 동안 상기 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 입구 채널(45, 46, 47)에 의해 이송되는, 디바이스(1, 1a).
- 제8항에 있어서, 상기 마찰 재료(48)는 상기 회전 다이(3)에 직접 공급되어 상기 마찰 재료가 상기 회전 다이와 함께 상기 제2 채널 구획(10) 앞의 위치로부터 상기 제2 채널 구획으로 회전하도록 하는, 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 채널 구획(9)은 상기 제1 채널 구획(9)에서 제1 최대 높이(D1)를 갖는 최소 단면적 및 재료에 따라 미리 결정된 공급 속도에서 최대 높이(H1)를 갖는 마스터 프로파일(36)로 재료를 소성 변형시키도록 구성되고,
상기 제2 채널 구획(10)은 상기 마스터 프로파일(36)이 상기 제1 채널 구획(9)을 빠져나갈 때 상기 카운터 베어링(14)에 대해 상기 마스터 프로파일(36)에 증가하는 압력을 가하도록 구성된 상기 회전 다이(3)에 의해 최소 높이(H2)를 갖는 최종 프로파일(37)로 상기 재료를 더 변형시키도록 구성되고,
상기 회전 다이(3)는 상기 최소 거리(D2)의 위치에서 상기 회전 다이(3)에 의해 가해지는 최대 허용 압력에 따라 상기 회전 다이(3)와 상기 카운터 베어링(14) 사이의 최소 거리(D2)에 구성되고, 상기 최대 허용 압력은 상기 마스터 프로파일(36)과 상기 최종 프로파일(37)의 높이의 최대 차이에 대응하고, 상기 회전 다이(3)의 원주 표면(4)의 패턴(38)에 따라 달라지는, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a). - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 채널 구획(9)은 제1 채널 구획을 빠져나갈 때, 상기 제1 채널 구획(9)에서 제1 최대 높이(D1)를 갖는 최소 단면적 및 재료에 따라 미리 결정된 공급 속도에서 최대 높이(H1)를 갖는 마스터 프로파일(36)로 재료를 변형시키도록 구성되고,
상기 제1 채널 구획(9)은 상기 재료의 탄성 특성에 따라 미리 결정된 높이(D5)를 갖는 후류 요소(wake element)(58)를 포함하고,
상기 후류 요소(58)는 적어도 높이 방향으로 위치되고,
상기 제2 채널 구획(10)은 상기 마스터 프로파일(36)이 상기 제1 채널 구획(9)을 빠져나갈 때 상기 카운터 베어링(14)에 대해 상기 마스터 프로파일(36)에 증가하는 압력을 가하도록 구성된 상기 회전 다이(3)에 의해 최소 높이(H2)를 갖는 최종 프로파일(37)로 상기 재료를 더 변형시키도록 구성되고,
상기 회전 다이(3)는 상기 최소 거리(D2)의 위치에서 상기 회전 다이(3)에 의해 가해지는 최대 허용 압력에 따라 상기 회전 다이(3)와 상기 카운터 베어링(14) 사이의 최소 거리(D2)에 구성되고, 상기 최대 허용 압력은 상기 마스터 프로파일(36)과 상기 최종 프로파일(37)의 높이의 최대 차이에 대응하고, 상기 회전 다이(3)의 원주 표면(4)의 패턴(38)에 따라 그리고 상기 재료의 탄성 특성에 따라 그리고 이에 따라 상기 재료의 탄성으로 인한 상기 최종 프로파일과 상기 프로파일 제품(2)의 높이(H3) 사이의 차이에 따라 달라지는, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a). - 제12항에 있어서, 상기 후류 요소(58)는 상기 제1 채널 구획(9)이 상기 제2 채널 구획(10)으로 전이되는 곳에 배치되고, 상기 후류 요소는 높이 방향(Z)으로 가장 낮은 부분을 갖는 상위 에지(59)를 포함하고, 상기 상위 에지(59)는 상기 제1 채널 구획(9)이 상기 제2 채널 구획(10)으로 전이되는 기점이 되는 미리 결정된 지점에서 상기 제1 채널 구획(9)에서 상기 후류 요소(58)의 높이 방향(Z)으로 상위 부분을 한정하고, 또는 상기 후류 요소(58)는 상기 제1 채널 구획(9)이 상기 제2 채널 구획(10)으로 전이되는 기점이 되는, 생산 방향(PD) 상류의 미리 결정된 거리에 배치되고, 상기 제1 채널 구획은 높이 방향(Z)으로 가장 낮은 부분을 갖는 상위 에지(59)를 포함하고, 상기 상위 에지(59)는 상기 제1 채널 구획(9)에서 벽(11)의 높이 방향(Z)으로 상위 부분을 한정하고, 상기 제1 채널 구획(9)은 상기 제2 채널 구획(10)으로 전이되는, 디바이스(1, 1a).
- 제1항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 채널 구획(9)을 빠져나갈 때 상기 마스터 프로파일 높이(H1)는 탄성으로 인해 상기 회전 다이(3)에 도달하기 전에 상기 제2 채널 구획(10)의 최대 마스터 프로파일 높이(H11)보다 작거나 같은, 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 채널 구획(9)은 상부 프리베어링(41) 및 대향 하부 프리베어링(42) 형태의 적어도 2개의 측벽(11)을 포함하고, 상기 상부 프리베어링(41)은 높이 방향(Z)으로 대향 하부 프리베어링(42) 위에 배치되고, 상기 상부 프리베어링(41) 및/또는 상기 하부 프리베어링(42)은 후류 요소(58)를 포함하는, 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 벽(11)은 상기 제1 채널 구획(9)의 끝에서 제1 단면(12)을 형성하고, 상기 제2 채널 구획(10)은 상기 원주 표면(4)과 상기 카운터 베어링(14) 사이의 거리가 최소인 위치에서 제2 단면(17)을 형성하고, 상기 제1 채널 구획(9)의 형상은 상기 제1 채널 구획(9)을 통과하는 재료가 상기 제2 채널 구획(10)에 들어갈 때 형태가 변하도록 상기 제2 채널 구획(10)과 상이하고,
상기 마스터 프로파일(36)은 상기 제1 단면(12)에 대응하는 제1 단면적 기하 구조(A1)를 갖고, 상기 최종 프로파일(37)은 상기 제2 단면에 의해 형성된 제2 단면적 기하 구조(A2)를 갖고, 상기 제1 단면적 기하 구조(A1)는 임의의 주어진 비교 가능한 위치에서 상기 제2 단면적 기하 구조(A2)와 상이하고, 상기 제2 채널 구획(10)에서의 최대 압력과 이에 따라 최소 거리(D2)는 상기 마스터 프로파일(36)의 단면적 기하 구조(A1)와 상기 최종 프로파일(37)의 단면적 기하 구조(A2)의 차이 및 상기 재료의 탄성 특성에 의존하는, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a). - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 다이(3)는 적어도 하나의 만입부(38)를 포함하는 패턴(38)을 포함하고, 상기 회전 다이(3)는 상기 만입부(38)에서 재료의 소성 변형을 달성하기 위해 최대 거리(D22)의 위치에서 상기 회전 다이에 의해 가해지는 최소 허용 압력에 따라 상기 만입부(38)의 하부(44)와 상기 카운터 베어링(14) 사이의 최대 거리(D22)에 구성된, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최소 거리의 위치에서 상기 회전 다이(3)에 의해 가해지는 최대 허용 압력은 상기 제2 채널 구획(10)에서 상기 재료와 상기 카운터 베어링(14) 사이의 마찰에 의존하는, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스(1)는, 제2 채널 구획(10) 하류에 배치되고 상기 최종 프로파일(37)을 상기 프로파일 제품(2)으로 변형시키기 위해 상기 제2 채널 구획(10)을 빠져나가는 재료를 당기도록 구성된 당김 및 신장 디바이스(54)를 포함하는, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스는 당김 및 신장 디바이스(54)를 포함하고, 상기 회전 다이(3)의 패턴(38)의 만입부(38)들 사이의 거리는 상기 프로파일 제품(2)의 생산 방향(Y)으로 대응하는 패턴(38)의 융기부(40)들 사이의 거리보다 작고, 상기 당김 및 신장 디바이스(54)는 조정 신장에 의해 상기 프로파일 상의 특징부들 사이의 거리에 높은 정밀도를 달성할 수 있도록 상기 최종 프로파일(37) 및/또는 상기 프로파일 제품(2)을 신장시키도록 구성된, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 다이(3)는 상기 회전 다이(3) 표면의 온도가 압출된 재료의 미리 결정된 허용 온도 미만이 되도록 상기 회전 다이(3)의 외부 표면을 냉각시키도록 구성된 냉각 디바이스를 포함하는, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 제품(2)을 형성하기 위해 상기 디바이스에 공급되는 재료는 하나의 균질한 재료이거나 또는 혼합되고/되거나, 적층되는 둘 이상의 재료의 혼합물인, 압출 또는 인발 디바이스(1, 1a).
- 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 디바이스(1, 1a)를 사용하여 프로파일 제품(2)을 생산하는 방법으로서,
- 재료를 제1 채널 구획(9)에 공급하고 이를 상기 제1 채널 구획(9)에서 마스터 프로파일(36)로 형성하는 단계,
- 제2 재료를 상기 제1 채널 구획(9)에 공급하고 이를 상기 제1 채널 구획(9)에서 마스터 프로파일(36)로 형성하거나, 상기 제2 재료를 상기 제2 채널 구획(10)에 공급하는 단계,
- 상기 재료를 제2 채널 구획(10)에 추가로 공급하고 이를 상기 제2 채널 구획(10)에서 최종 프로파일(37)로 형성하는 단계, 및
- 상기 최종 프로파일을 상기 프로파일 제품(2)으로 변형시키는 단계
를 포함하는, 프로파일 제품을 생산하는 방법. - 제23항에 있어서, 상기 최종 프로파일(2) 및/또는 상기 프로파일 제품(2)은 상기 생산 방향(Y)을 따라 패턴에 동일한 거리를 달성하기 위해 신장되는, 프로파일 제품을 생산하는 방법.
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