NL194783C - Werkwijze voor het extruderen van profiel in gebogen vorm. - Google Patents

Description

1 194783

Werkwijze voor het extruderen van profiel in een gebogen vorm

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het extruderen van profiel in gebogen vorm, waarbij plastisch materiaal, zoals aluminium of een aluminiumlegering door een, in een matrijs gevormde, extru-5 siespleet wordt geperst en waarbij de extrusiespleet wordt begrensd door afzonderlijke tegenover elkaar liggende loopvlakken, waarbij tengevolge van de vorm en/of lengte van de loopvlakken en/of de breedte van de extrusiespleet, het door de extrusiespleet geperste materiaal aan de ene zijde van de matrijs een kleinere weerstand dan aan de andere zijde van de matrijs ondervindt, zodat het materiaal, dat door de extrusiespleet van de matrijs wordt geperst, een gebogen profiel vormt, waarvan de langsas een kromming 10 met een zekere radius heeft, en waarbij het in langsrichting gebogen profiel na het verlaten van de matrijs wordt geleid door een, een gekromde baan vormende, aan weerszijden van geleidingsrollen of grafiel-blokken voorziene geleidingsinrichting, van welke baan de kromming in hoofdzaak overeenkomt met de radius van het gebogen profiel.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit Patent Abstract of Japan vol. 8, no 26 (M-273) (1463) van 3 15 februari 1984, betreffende JP-A-58.184.012. Overeenkomstig het Abstract wordt de kromming van het geëxtrudeerde profiel tot stand gebracht door de passeersnelheid van het extrusiemateriaal door de extrusiespleet aan de buitenbochtzijde groter te laten zijn dan aan de binnenbochtzijde. Het aldus gebogen geëxtrudeerde profiel wordt vervolgens door een kromme geleidingsbaan geleid, welke van geleidingsrollen is voorzien. Nadeel van deze bekende werkwijze is dat het, in het bijzonder bij langere profielen of sterk 20 gekromde profielen, zeer lastig is om een gewenste, bijvoorbeeld constante, kromming van het profiel te waarborgen, als gevolg van de in de geleidingsbaan ondervonden weerstand en van de te verplaatsen profielmassa.

De uitvinding heeft tot doel de werkwijze van de aan het begin genoemde soort, te verbeteren teneinde het realiseren van de gewenste kromming beter te waarborgen.

25 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat het gebogen profiel na het verlaten van de matrijs en na passage van de geleidingsrollen of grafietblokken door grijpmiddelen wordt vastgegrepen en door deze grijpmiddelen langs de gekromde baan van de geleidingsinrichting wordt voortgetrokken met een snelheid in hoofdzaak gelijk aan de extrusiesnelheid.

Door het gevormde profiel vast te grijpen en vervolgens voort te trekken met de extrusiesnelheid, is het 30 mogelijk voor deze met de gevormde profiellengte toenemende massa en weerstand te compenseren, waardoor het gevormde, uit de matrijs komende profieldeel als het ware gewichtloos is te houden.

Verder is het volgens de uitvinding voordelig wanneer het gebogen profiel wordt gekoeld voorafgaand aan het vastgrijpen daarvan door de grijpmiddelen. Op deze wijze worden beschadigingen tegengegaan, daar het profiel minder gevoelig wordt voor invloeden van buitenaf, zoals het hierop inwerken van delen van 35 de geleidingsinrichting. Een dergelijke inwerking van de delen van de geleidingsinrichting op het profiel vindt bij een gekromde geleidingsbaan gemakkelijk plaats.

Volgens een nog verdere voordelige werkwijze wordt het gebogen profiel in stukken gedeeld door een met de grijpmiddelen meebewegende zaag of dergelijke inrichting. Aldus wordt het mogelijk om bij continue doorgaande extrusie van gebogen profiel, hieruit gebogen profielstukken te vervaardigen. Voorts wordt aldus 40 het gewicht van het ”als het ware gewichtloos te houden” extrudaat beperkt gehouden door van dat extrudaat stukken af te zagen.

Opgemerkt wordt dat uit het Duitse Offenlegungsschrift 1.930.537 bekend is om een recht non-ferro extrudaat, dat recht omlaag beweegt, door een eerst op gelijke snelheid als het extrudaat gebrachte grijpinrichting aan te doen grijpen en met gelijke snelheid als het extrudaat dit door een meegevoerde zaag 45 af te snijden, zonder het daarbij voor te trekken.

Met de werkwijze volgens de uitvinding zijn zeer complexe gebogen, zowel holle als open profielen te vervaardigen. Deze profielen kunnen uit vele materialen, ook sterke materiaallegeringen (zgn. ’’hard alloys”), zoals aluminium 7000, worden vervaardigd. Zeer sterk, maar ook flauw gekromde profielen zijn realiseerbaar. De werkwijze volgens de uitvinding is onder andere zeer geschikt om autobumpers te vervaardigen.

50

In het nu volgende zal de uitvinding door middel van een voorbeeld aan de hand van enkele tekeningen worden toegelicht. Hierin tonen: figuren 1, 2a en 2b doorsneden van extrusiematrijzen, en figuur 3, een schematisch bovenaanzicht van een extrusiepersinrichting, een matrijs en een gebogen 55 geleidingsinrichting.

Figuur 1 toont een doorsnede van een extrusiematrijs 1 voor een hol kokerprofiel, welke matrijs bestaat uit 194783 2 een vormdeel 2 voor de buitenkant van het profiel en een vormdeel 3 voor de binnenkant van het profiel.

Pijl R geeft de persrichting aan, van waaruit het plastische materiaal de matrijs 1 in wordt geperst.

Het plastische materiaal wordt via de toevoeropening 4 in het binnenkantvormdeel 3 naar de extru-siespleet 5 geperst, welke extrusiespleet 5 wordt begrensd door op beide vormdelen 2 en 3 bevestigde, 5 tegenover elkaar liggende loopvlakken 6, 8 respectievelijk 7, 9. De loopvlakken 6 en 8 voor de de binnenkant van het profiel zijn bevestigd op een uitstekend gedeelte van het binnenkantvormdeel 3. De loopvlakken 7 en 9 voor de buitenkant van het profiel zijn bevestigd op het buitenkantvormdeel 2.

Als het plastische materiaal langs de loopvlakken 6, 7, 8 en 9 is geperst, kan het gevormde profiel de matrijs 1 onbelemmerd verlaten tengevolge van de verwijding van de afvoeropening 10 in het buitenkant-10 vormdeel 2.

De loopvlakken 6, 7, 8, en 9 zijn zo uitgevoerd dat het door de extrusiespleet geperste plastische materiaal aan een zijde van de matrijs een kleinere weerstand ondervindt dan aan de andere zijde.

Bijgevolg wordt aan een zijde van de matrijs meer materiaal door de spleet geperst dan aan de andere zijde. Dit meerdere materiaal zal bij een juiste dimensionering van de extrusiespleetgrootte, loopvlakvorm 15 en/of loopvlaklengte worden opgenomen in een grotere lengte van die zijde van het profiel. Het resultaat is een gebogen profiel.

De weerstand die het door de extrusiespleet geperste materiaal van de loopvlakken ondervindt kan bijvoorbeeld worden beïnvloed door de lengte van de loopvlakken in persrichting (pijl R) aan te passen en/of door de stand van de geleidingsvlakken van de loopvlakken aan te passen en/of door de breedte van de 20 extrusiespleet te variëren.

Figuur 2a laat een andere extrusiematrijs zien, met een beïnvloeding van de weerstand door aanpassing van de lengtes van de loopvlakken 6, 7, 8 en 9. De lengtes, gezien in persrichting R, van loopvlak 6 en 7 zijn hierbij kleiner dan die van loopvlak 8 respectievelijk 9. Het plastisch materiaal zal in de extrusiespleet 5 bij de doorgang tussen loopvlak 6 en 7 minder weerstand ondervinden dan bij de doorgang tussen loopvlak 25 8 en 9. Aangezien de doorgangbreedtes, gezien in de richting loodrecht op pijl R, tussen beide loopvlak-paren 6, 7 en 8, 9 gelijk zijn, zal het uit de matrijs komende profiel een kromming volgens pijl P vertonen.

Figuur 2b laat een nog ander extrusiematrijs zien waarbij de beïnvloeding van de weerstand wordt verkregen door de stand van de geleidingsvlakken van de loopvlakken 6, 7, 8 en 9 aan te passen. Ook hier zal het plastische materiaal bij de doorgang tussen loopvlak 6 en 7 minder weerstand ondervinden dan bij 30 de doorgang tussen loopvlak 8 en 9, zodat het uit de matrijs komende profiel wederom een kromming volgens pijl P zal vertonen.

Er wordt op gewezen, dat de loopvlakken in de niet afgebeelde gedeeltes van de extrusiespleet zo zijn te vormen, dat de weerstand die het door de extrusiespleet geperste materiaal ondervindt, van de ene zijde naar de andere zijde van de matrijs gaand, geleidelijk verloopt.

35 Voorts wordt erop gewezen dat nog andere vormen en/of lengtes voor de loopvlakken denkbaar zijn, die hetzelfde effect, namelijk kromming van het profiel, bewerkstelligen. Ook breedteverschillen van de extrusiespleten, en daarmee wanddikte verschillen, kunnen een kromming van het profiel te weeg brengen. De kromming van het profiel is ook teweeg te brengen door aan de ene zijde van de matrijs meer materiaal toe te voeren dan aan de andere zijde.

40 Figuur 3 toont schematisch een extrusiepersinrichting 15 met een kromme geleidingsbaan 11.

De extrusiepersinrichting 15 omvat een achterste huisdeèl 35, dat een achterkamer omsluit, een voorste huisdeel 37, dat een voorkamer 38 omsluit en waarin een houder 32 voor een stuk metaal 33, zoals aluminium, alsmede de matrijs 1 met een binnenkantvormdeel 3 en een buitenkantvormdeel 2 is aangebracht, en een plaat 30 om de matrijs 1 in het voorste huisdeel 37 te klemmen. Door middel van de 45 spanmiddelen 40 zijn achterste huisdeel 35, voorste huisdeel 37 en plaat 30 aan elkaar bevestigd. Plaat 30 is voorzien van een zich naar buiten toe verwijdende opening 31, waarbij deze verwijding zodanig is, dat hierdoor een krom profiel 22 kan passeren. In de houder 32 is een stuk metaal 33 (zgn. "billet”) te plaatsen, dat door middel van een volgens dubbele pijl A heen en weer beweegbare pers 34 door de matrijs 1 is te persen tot een krom profiel 22. De pers 34 is hierbij door middel van een niet getoonde algemeen , 50 gebruikelijke aandrijving langs zijn geleidingen 39 tussen de achterkamer 36 en de voorkamer 38 heen en weer beweegbaar.

Het uit de matrijs 2, 3 komende kromme profiel 22 wordt met behulp van een overeenkomstig gekromde geleidingsbaan 11 weggeleid. Hierbij wordt het kromme profiel 22 eerst door een eerste vast baandeel 16 met bij voorkeur aan weerszijden van het profiel 22 geleidingsrollen of grafietblokken 13 geleid en 55 ondertussen door een koelinrichting 14 gekoeld. Het eerste baandeel 16 gaat over in een tweede overeenkomstig gekromd baandeel 17 met rails 18, waarover een wagen 19 heen en weer lijdbaar is. Deze wagen 19 omvat twee paar evenwijdige klemmen 20 en 21 waartussen een zaag 12 is aangebracht. De klemmen

Claims (3)

3 194783 20 en 21 zijn hierbij bij voorkeur zodanig gevormd dat ze het profiel 22 vormsluitend kunnen vastgrijpen. Verder is de wagen 19 van een niet getoonde aandrijving voorzien, welke de wagen 19 in de richting van pijl B kan voortbewegen. Deze aandrijving van wagen 19 levert hierbij een zodanige kracht, dat het uit de matrijs gekomen profiel als het ware gewichtloos wordt gehouden, zodat per saldo geen voor de kromming 5 nadelige krachten en momenten op het gebogen profiel inwerken. De werking van de wagen 19 met klemmen 20, 21 en zaag 12 is als volgt. De wagen 19 bevindt zich bij het eind van het eerste baandeel 16, waar de klemmen 20, 21 rond het in pijlrichting B bewegende profiel worden gesloten. Tijdens het sluiten wordt de wagen 19 door de aandrijving voortgetrokken of voortgeduwd in de richting van pijl B met gelijke snelheid als waarmee het profiel uit de matrijs 1 komt. Zodra de 10 klemmen 20, 21 gesloten zijn, trekt de wagen 19 het profiel als het ware over de raiis 18 voort, waarbij de "trekkracht” van de wagen de voor de kromming van het profiel nadelige krachten en momenten compenseert. Terwijl de wagen 19 het daarop vastgeklemde profiel voorttrekt, wordt het profiel met de tussen de klemmen 20, 21 op de wagen aangebrachte zaag 12 doorgezaagd. Zodra de sensor 23 het aankomen van de wagen 19 detecteert, laten de klemmen 20, 21 het profiel los en wordt het afgezaagde stuk profiel met 15 niet getoonde transportmiddelen afgevoerd. Vervolgens wordt de wagen 19 over de rails 18 naar het eind van het eerste baandeel 16 teruggevoerd. Bij het eind van het eerste baandeel 16 worden de klemmen weer gesloten, waarna het gehele proces zich herhaalt. Gedurende het hiervoor beschreven proces kan de extrusie van het profiel continu plaatsvinden, zonder dat dit hoeft te worden onderbroken. Als variant kan het eerste baandeel 16 zeer kort zijn of eventueel geheel vervallen. De koelinrichting 14 20 kan op vele plaatsen tussen extrusie-inrichting en wagen worden aangebracht. De kromming van de geleidingsbaan is afhankelijk van de gewenste profielkromming. De vormen van de matrijs en van de vormsluitende klemmen zullen afhankelijk zijn van de gewenste profielvorm. 25

1. Werkwijze voor het extruderen van profiel in gebogen vorm, waarbij plastisch materiaal, zoals aluminium of een aluminiumlegering door een, in een matrijs gevormde, extrusiespleet wordt geperst en waarbij de 30 extrusiespleet wordt begrensd door afzonderlijke tegenover elkaar liggende loopvlakken, waarbij tengevolge van de vorm en/of lengte van de loopvlakken en/of de breedte van de extrusiespleet, het door de extrusiespleet geperste materiaal aan de ene zijde van de matrijs een kleinere weerstand dan aan de andere zijde van de matrijs ondervindt, zodat het materiaal, dat door de extrusiespleet van de matrijs wordt geperst, een gebogen profiel vormt, waarvan de langsas een kromming met een zekere radius heeft, en waarbij het 35 in langsrichting gebogen profiel na het verlaten van de matrijs wordt geleid door een, een gekromde baan vormende, aan weerszijden van geleidingsrollen of grafielblokken voorziene geleidingsinrichting, van welke baan de kromming in hoofdzaak overeenkomt met de radius van het gebogen profiel, met het kenmerk, dat het gebogen profiel na het verlaten van de matrijs en na passage van de geleidingsrollen of grafietblokken door grijpmiddelen wordt vastgegrepen en door deze grijpmiddelen langs de gekromde baan van de 40 geleidingsinrichting wordt voortgetrokken met een snelheid in hoofdzaak gelijk aan de extrusiesnelheid.

2. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het gebogen profiel wordt gekoeid voorafgaand aan het vastgrijpen daarvan door de grijpmiddelen.

3. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het gebogen profiel in stukken wordt gedeeld door een met de grijpmiddelen mee bewegende zaag of dergelijke inrichting. Hierbij 3 bladen tekening