NO173922B - Anordning ved ekstruder for evakuering av luft - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tetteanordning ved en ekstruder for evakuering av luft, hvilken ekstruder omfatter en sylinder med en matrise og et frem og tilbake bevegelig stempel.

Ved fremstilling av langstrakte metallprofiler i henhold til den tradisjonelle metode anvendes en formemaskin av ovennevnte type. Et arbeidsstykke av metall med sirkulært tverrsnitt, såkalt pressbolt, forvarmes og plasseres i sylinderen. Deretter presser stempelet arbeidsstykket gjennom matrisen med stor kraft. Profilen som herved dannes kan ha forskjellig utforming, avhengig av hullet i matrisen.

Det arbeides med å utvikle løsninger for fremstilling av metallprofiler basert på anvendelse av partikulært materiale såsom metallpulver og nåler. Ved anvendelse av partikulært materiale for fremstilling av bolt eller metallprofiler, oppstår imidlertid økte problemer med gassinneslutninger og fuktighet som reduserer kvaliteten til ekstrudatet.

I EP patentsøknad nr. 0397423 er det beskrevet en metode og utstyr for fremstilling av metallgjenstander ved konsolidering av partikulært materiale hvor det anvendes en ekstruder med en løsning for evakuering av gass og hvor det benyttes et stempel med en kile der gassen suges ut forbi kilen og gjennom en boring i stempelet. Denne løsningen gir et sluttprodukt med en kvalitet som er nær det optimale, dvs. som i det vesentlige er uten skadelige forurensninger og porer og med nærmest tett overflate som hindrer opptak av fuktighet og gass ved videre bruk. Det er imidlertid en ulempe med utstyret i henhold til ovennevnte EP patentsøknad at det ikke oppnås tilfredsstillende tetning mellom stempel og sylinder, og dette innebærer i sin tur at det trekkes inn luft i sylinderen under utsugingsoperasjonen når det anvendes høyt vakuum.

Fra US patentskrift nr. 4.862.721 er det videre kjent en ekstruder hvor luft trekkes ut fra ekstruder sylinderen via en utluftningsplate som presses mot en utluftningsring anordnet i tilknytning til sylinderen. Utluftningsplaten er bevegbar ved hjelp av stempel/sylinderanordninger. Denne løsningen er komplisert og kostbar. Dessuten krever den mye plass og vil være i veien for en operatør som skal betjene den.

Med foreliggende oppfinnelse er det kommet frem til en tetningsanordning for en ekstruder som gir tilnærmet fullstendig tetning og som ved anvendelse av en effektiv vakuumpumpe kan gi trykk lavere enn 10"<3>atm. Trykket kan reduseres ytterligere ved bruk av molekylær- eller diffusjonspumpe.

I henhold til oppfinnelsen er det kommet frem til tetningsanordning ved en ekstruder som er karakterisert ved at det i tilknytning til innløpet er anordnet en separat tetningsanordning som følger med stempelet når det trekkes ut av sylinderen som definert i krav 1.

De uselvstendige kravene 2-5 definerer fordelaktige trekk ved oppfinnelsen.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av eksempel og under henvisning til vedheftede tegningsfigur som viser en del av en ekstruder sett delvis i snitt. Den omfatter en sylinder 1, et stempel 2 og en pakningsanordning 11. Ekstruderens matrise, utstyret for innmating av det partikulære materiale i sylinderen, samt det hydrauliske arrangementet for bevegelse av stempelet er ikke vist i figuren og skal ikke omtales nærmere her. Sylinderen 1 er forsynt med et skråradielt hull eller boring 6 som går fra innløpsenden og munner ut inne i sylinderen. Boringen er forlenget med et pågjenget stålrør (ikke vist) for å komme utenfor varmesonen på sylinderen. Røret er forbundet med en armert vakuumslange som i sin tur er koblet til en vakuumpumpe (heller ikke vist).

For å oppnå tetning mellom sylinderen 1 og stempelstangen 3, er det utenpå stempelstangen 3 og stempelet 2 anordnet en tetningsanordning 11. Denne utgjøres av en hylse 4, fortrinnsvis av aluminium, som er forsynt med en innvendig leppepakning 8 for tetting mot stempelstangen 3, og en V-ringpakning 9 av varmebestandig materiale for tetting mot enden av sylinderen 1. På fremsiden av hylsen mot sylinderen er det festet en serie permanentmagneter 7. Permanentmagnetene holder hylsen sentrert, dvs. i posisjon i forhold til sylinderen inntil det oppstår et vakuum i sylinderen i forbindelse med utsugingsoperasjonen som bidrar til at hylsen presses mot veggen rundt sylinderåpningen. Dessuten vil permanentmagnetene eller rettere sagt kraften som virker fra disse, bidra til at stempelet under returbevegelsen vil forkile seg i en innvendig konus 12 (pakn.anordning og innvendig konus ikke ang. på fig.) på hylsen 4 og trekke den med seg tilbake til utgangsposisjonen. For å bedre tetningen og redusere slitasjen på pakningen 8, er det i tilknytning til hylsen anordnet en smøreinnretning (ikke vist) som sikrer at det tilføres smøreolje i området ved pakningen. Videre, for å unngå tap av magnetkraft ved temperaturer over 200°C er det laget en vannkjølt ring 5 av stål som er festet til sylinderen (ved 10) og som magnetene slår mot.

Evakueringsanordningen virker på følgende måte:

Så lenge stempelstangen 3 med stempelet 2 befinner seg utenfor sylinderen 1, vil hylsen 4 med magnetene 7 være fastklemt ved kiling på stempelet 2.

Etter at sylinderen er ladet med bolt eller partikulært materiale, føres stempelstangen 3 med stempelet 2 inn i sylinderen 1. Hylsen vil ved hjelp av magnetene "holdes" i posisjon som vist på tegningen og luften/gassen kan nå suges ut av sylinderen via boringen 6. Etter hvert som luften evakueres oppnås øket tetning mellom respektive sylinder/hylse og stempel/hylse ved hjelp av pakningene 8 og 9, og hylsen vil, som nevnt ovenfor, bli presset mot sylinderen. Forsøk har vist at det oppnås 100% tetning for trykk på IO"<3> atm. Ved avslutningen av utsugingsoperasj onen beveges stempelet med stempelstangen videre innad i sylinderen inntil ekstruderingsarbeidet er fullført.

Under returbevegelsen vil stempelet forkile seg i den innvendige konusen på aluminiumshylsen 4 og trekke denne med seg tilbake til utgangsposisjonen.

Evakueringsanordningen i henhold til oppfinnelsen er i utgangspunktet utviklet for anvendelse i forbindelse med evakuering av luft/gass ved ekstrudering av partikulært materiale. Imidlertid kan anordningen, slik den er definert i kravene, også benyttes for evakuering av luft ved ekstrudering av pressbolt. Videre kan den anvendes i forbindelse med en ekstruder for evakuering av gass gjennom stempelet som omtalt i søkerens EP patentsøknad nevnt innledningsvis.

Claims (5)

1. Anordning ved en ekstruder for evakuering av luft, hvilken ekstruder omfatter en sylinder (1) med en matrise anordnet ved dens ene ende, utløpet, og et stempel (2) som er innrettet til å beveges fra en posisjon utenfor den andre enden, innløpet, til en posisjon inne i denne, idet luften evakueres fra sylinderen ved hjelp av en vakuumpumpe e.l. karakterisert ved at det i tilknytning til innløpet er anordnet en separat tetningsanordning (11) som følger med stempelet når det trekkes ut av sylinderen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsanordningen utgjøres av en hylse (4) med tetningspakninger (8,9) anordnet slik at de virker mot h.h.v. stempelstangen (3) og enden av sylinderen (1).

3. Anordning ifølge kravene 1 og 2, karakterisert ved at hylsen (4) er forsynt med permanentmagneter (7) som fastholder den til sylinderen (1).

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at sylinderen (1) er forsynt med en vannkjølt ring (5) av stål som magnetene slår mot.

5. Anordning ifølge de foregående krav 1-4, karakterisert ved at sylinderen (1) er forsynt med en boring (6) for evakuering av luft, som strekker seg på skrå i radiell retning fra innløpsenden av sylinderen og munner ut på innsiden av denne.