NO762348L - - Google Patents

Description

Ekstruderingsapparat.

Foreliggende oppfinnelse angår forming av materialer ved ekstrudering.

Ved en kjent ekstruderingsprosess (se f.eks. søkerens UK patent

nr. 1.429.002 eller US-PS 3.765.216) hvorunder et material,(som kan være emnesmaterial av metall) presses gjennom dyseinniEbninger, frembringes ekstruderingskraften ved at materialet bibeholdes i friksjonskontakt med passasje-dannende flater for et føringsstykke som beveges mot dyseinnretningene,således at friksjonstrekk fra passasje-veggene driver materialet gjennom dyseinnretningene. Et apparat for utførelse av denne prosess omfatter hensiktsmessig et første og et annet føringsstykke som mellom seg danner en langstrakt passasje og er forskyvbare i forhold til hverandre i retning av føringspassasjen, idet et fast anordnet anslagsstykke rager inn i og blokkerer føringspassasjen og er utstyrt med minst en dyseåpning som fører ut fra passasjen, mens midler er anordnet for føring av material i føringspassasjen på et sted i avstand fra anslagsstykket, og det overflateområdet av føringspassasjen som dannes av det føringsstykke som er anordnet for bevegelse hen i mot anslagsstykke er større enn den del av føringspassasjens overflate som dannes av det annet av nevnte føringsstykker, såledés at det material som innføres i føringspassasjen drives av friksjonstrekk mot anslagsstykket og ekstruderes gjennom hver av de foreliggende dyseåpninger. Et sådant apparat vil i det følgende bli betegnet som et "apparat av beskrevet type". Hensiktsmessig, men ikke nødvendigvis utgjøres det føringsstykke som danner den største del av føringspassasjen av et hjul med et endeløst orakretsspor,

mens det annet føringsstykke bildekker et avsnitt av sporet for dannelse av nevnte føringspassasje.

I praksis er det imidlertid funnet at de påkjenninger som førings-passasjen utsettes for når dens vegger er gjenstand for periodiske trykkpåkjenninger ettersom emnesmaterialet drives inn i passasjen, som delvis utgjøres av et endeløst spor i den ytre omkrets av et hjul, kan føre til tretthetssvikt i det hjulmaterial som danner føringspassasjens vegger. Den mekanisme som ligger til grunn for dette, antas å være at de periodiske trykk/temperatur-påkjenninger som hjulet utsettes for under sin rotasjon, fører til dannelse av mikroskopiske tretthetssprekker i alle sporflater. Det tilførte emnematerial presses inn i sådanne sprekker og bringer disse til utvidelse inntil svikt inntreffer.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat av ovenfor beskrevet type

og hvori en av nevnte føringsstykker utgjøresaav et hjul med et endeløst spor i sin omkretsflate, idet apparatet har som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at i det minste veggene av det endeløse spor er forspent.

En sådan forspenning kan opprettes ved å utsette hjulet for et omkretstrykk. Dette trykk bør fortrinnsvis ha et høyere spennings-nivå enn det ekstruderingstrykk som frembringes i sporet under apparatets drift.

Nevnte omkretstrykk kan frembringes ved å påføre hjulet en forspenningskraft ved hjelp av svfasede flater. Alternativt kan vedkommende omkretsliraft frembringes ved anvendelse av ringer med krympnings-pasning rundt omkretsen av nevnte hjul.

For nærmere redegjørelse for åg forklaring av oppfinnelsen vil konstruktive utførelseseksempler nå bli beskrevet under henvisning til- de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk og delvis i snitt en sideprojeksjon av den type ekstruderingsapparater som oppfinnelsen gjelder. Fig. 2 viser et mediansnitt gjennom en del av et ekstruderingsapparat i henhold til oppfinnelsen, og Fig. 3 viser et delsnitt av en annen utførelse av oppfinnelsens apparat.

I de forskjellige figurer tilsvarer samme henvisningstall tilsvarende deler. Det skal først henvises til fig. 1 som skjematisk viser et kjent apparat for utførelse av en ekstruderingsprosess av den type som foreliggende oppfinnelse gjelder. Det viste ekstruderingsapparat i fig. 1 omfatter et hjul 1 som er dreibart montert på en drivaksel 2 og utstyrt med et kontinuerlig omkretsspor 3 med rektangulært tverrsnitt. Et skostykke 4 er tilpasset anbragt mot hjulets ytterkant over et avsnitt av dets omkrets. Et innleggsstykke 5, som enten kan være utført i ett stykke med eller festet til skos tykket 4, rager innover i sporet 3 og ender i et anslagsstykke 6 som blokkerer den føringspassasjaesom dannes av veggene og bunnen av sporet 3 på hjulet 1 samt innleggsstykket 5 på skostykket 4. En ekstruderingsåpning fører ut fra passasjen og er anordnet i eller tilordnet anslagsstykket 6. I stedet for en enkelt ekstruderings åpning kan det være anordnet flere sådanne, og etterfølgende henvisninger til en ekstruderingsåpning er ment å dekke også flere åpninger, hvis intet annet fremgår av sammenhengen. I fig. 1 er det imidlertid bare vist en enteelt ekstruderingsåpning 7 gjennom anslagsstykket 6.

I drift tilføres et emnematerial 8 kontinuerlig inn i sporet 6 og

ved rotasjon av hjulet 1 ved hjelp av drivakslen 2, drives emne-roaterialet 8 fremover i sporet 3 under innleggstykket 5 på skostykket 4 og henimot anslagsstykket 6. Dette fører til at emnesmaterialet

8 kontinuerlig ekstruderes gjerrom dyseåpningen 7.

Sporet 3 i hjulet 1 danner som angitt ovenfor en føringskanal for mottagelse av emnematerialet 8 i samarbeide med skostykket 4 og innleggsstykket 5. Den del av føringspassasjen som utgjøres av vegger og bunn i sporet 3 beveges kontinuerlig mot anslaget.

Besten av føxfogspassasjen, som utgjøres av undersiden av innleggsstykket 5, er stillestående. Den bevegelige del, hvilket vil si den del av føringspassasjen som utgjøres av sporet 3, driver emnes materialet 8 ved friksjonstrekk mot anslagsstykke 6, og denne bevegelse motvirkes av friksjonen mot den stillestående underside av innleggsstykket 5. Det friksjonstrekk som utøves av veggene og bunnen i sporet 3 på hjulet 1, er imidlertid større enn det motvirkende friksjonstrekk på emnemateriale 8 på grunn av den stillestående udderside av innleggsstykket 5, og vil videre værettilstrekkelig til å sikre at ekstrudering av emnematerialet 8 finner sted gjennom dyse-

åpningen 7.

Fig. 1 viser i prinsipp virkemåten for denne ekstruderingstype,

som kan utføres kontinuerlig så lenge emnemateriale tilføres til sporet 3 og ekstruderingsproduktet fra dyseåpningen 7 fjernes.

Fig. 2 og 3 viser utførelser i henhold til foreliggende oppfinnelse, idet hver av disse utførelser er utstyrt med et hjul innrettet for å nedsette eller å unngå tretthetssvikt, idet et sådant hjul og dets tilordnede deler, som vil bli beskrevet i det følgende, kan inngå i den apparattype som er vist i fig. 1, som hjulet 1 i dette apparat.

1 fig. 2 er det vist at et drivorgan 10, som tilsvarer drivakslen

2 i fig. 1, er utstyrt med et avsnitt 11 (det er bare vist en del av dette avsnitt som strekker seg frem til den drivmotor, som ikke er vist) utstyrt med en endeflate 12. En akseldel 13 av drivorganet 10 har mindre diameter enn avsnittet 11. Et ikke drevet endeavsnitt 14 av drivorganet 10 er utstyrt med en skruegjenge 15, hvorpå det er skrudd en hydraulisk mutter av kjent type og generelt beregnet med henvisningstallet 16. Mutteren 16 består av et legeme 17 med et indre ringformet hull 18 i forbindelse med en ringsylinder 19 som danner glideføring for et ringformet stempel 20. Stemplet 20 er utstyrt med en sideutvidelse 21 som danner en ytre endeflate 22 og en indre endeflate 23 anordnet rett overfor den indre ende 24

av legemet 17. En trykkoverføringsring 25 befinner seg i kontakt med den ytre endeflate 22 av utvidelsen 21 av stemplet 20, og ligger også an mot den ene endeflate av en kraftoverførende krave 26 fastlåst til avsnittet 13 av organet 10, ved innføring av et nøkkelstykke 27 i en nøkkelføring 28 på drivakselavsnittet 13. Den annen endeflate av kraven 26 står i kontakt med en påtrykningsring 29 med en avfas&fe ringflate 30 i anlegg mot en komplementær avskrånet

flate 31 på et hjul 32 tilsvarende hjulet 1 i fig. 1. Hjulet 32 har også en avskrånet ringf&ate 33 i kontakt med en komplementært avfaset flate 34 på en ring 35, som utgjør et speilbilde av ringen 29. Ringen 35 ligger an mot nevnte flate 12 på avsnittet 11 av

drivorganet 10. Ringene 29 og 35 er låst til avsnittet 13 av organet 10 ved hjelp av nevnte nøkkelstykke 27 og et ytterligere nøkkelstykke 36 med tilordnet nøkkelføjfag 37. I stedet for nøkkelstykkene 27, 36 og nøkkelføringene 28, 37 kan forbindelsen

mellom drivorganet 10 og vedkommende komponenter (kraven 26 og ringene 29, 35) opprettes ved hjelp av tapper eller hvilke som helst andre hensiktsmessige dreiemomentoverførende elementer.

Hjulet 32 er utstyrt med et spor 38 tilsvarende sporet 3 i

utførelsen i fig. 1, og dette spor 38 befinner seg over en del av sin omkretsutstrekning i inngrep med et innleggsstykke 39 tilsvarende innleggsstykket 35 i fig. 1 og festet til et skostykke 40 tilsvarende skoen 4 i utførelsen i fig. 1. Det foreligger også et anslagsstykke (ikke vist) tilsvarende anslagsstykke 6 i fig. 1 og tilordnet skostykket 43, samt en eller flere dyseåpninger (ikke vist) anordnet i tilslutning til anslagsstykket og/eller innleggsstykket 39.

Det er viktig at hjulet 32 har en klaring i forhold til omkretsen

av avsnittet 13 på drivorganet 10, idet en sådan klaring er vist i fig. 2 og betegnet med 41. Hjulet 32 er løst fastlåst i radial retning til drivorganet 10 eller tapp-forbundet med dette (ingen av delene vist). Hvis de trykkrefter som vil bli beskrevet i det følgende, er tilstrekkelig store, kan det alternativt være mulig å utelate enhver låse- eller tappforbindelse og lite på at det er frembragt tilstrekkelig dreiemoment-overførende kraft mellom hjulet 32 og drivorganet 10.

Under antagelse av at de viste komponenter befinner seg i de stillingei som er vist i fig. 2, bortsett fra at stemplet 20 befinner seg i sådan stilling at flaten 23 er i kontakt med flaten 24, tilføres i drift hydraulisk fluid fra en trykkilde (ikke vist) til hulrommet 18 og således til sylinderen 19, hvorved stemplet 20 tvinges utover og utøver en kraft på den ulåste trykkring 25, kraven 26 og ringen 29, mens en reaksjonskraft i motsatt retning frembringes mot ringen 35 fra flaten 12 på avsnittet 11 av drivorganet 10. Flatene 30 og 34 på de respektive ringer 29 og 35 ligger an mot

henhv. flatene 31 og 33 på hjulet 32 og overfører en forspenningskraft til hjulet, hvilket har som resultat, og dette kan påviess,

at det i hjulet frembringes radialt rettede spenninger som hår sin største verdi ved hjulets raidtutboring, hvilket vil si langs den ringformede flate inntil avsnittet 13 av drivorganet 10. Parameterne for den forspenningskraft som frembringes ved hjelp av den hydrauliske mutter 16 og avfasningsvinklene for flatene 30, 34,

31 og 33, kan velges slik at det oppnås de mest hensiktsmessige forspenningskrefter for de foreliggende ekstruderingsforhold under hjulets drift, således at tretthetsstrekket eller utbredelse av sådanne strekker forhindres.

1 stedet for at hjulet 32 er utført i ett stykke som vist i fig.

2 og med sporet 38 utformet i hjulmaterialet, kan hjulet utgjøres ,(ikke vist) av et antall tett sammenpassede sektorer som hver er utstyrt med et avsnitt av hjulets hele omkretsspor.

Por å o<p>prettholde trykkreftene, kan en hensiktsmessig dimensjonert kile 4$r innføres i gapet mellom flatene 23 og 24, som frembringes av dne påførte hydrauliske kraft, hvoretter den hydrauliske fluid-tilførsel til kanalen 18 og sylinderen 19 kan avbrytes og frakobles.

Fig. 3 viser en alternativ utførelse av ekstruderingshjulet.

Det antas her at selve hjulet, som er. betegnet med 43, .har samme utførelse som hjuletll i fig. 1, men sideveggene for sporet 44 i hjulet 43 ér i dette tilfelle forlenget utover av ringer 45, som er utført som speilbilde av hverandre og krympet på hjulet 43 samt innbyrdes adskilt for å gi riktig bredde over den økede sporhøyde. Denne "<p>åkrympning frembringer den nødvendige forspenningskraft til

å motvirke tretthetssprekker i hjullegemet 43. Liksom i utførelsen i fig. 2, må hjullegemet i 43 innledningsvis (før krympningen) ha en indre klaring mot drivorganet 10, slik det er arngitt ved 46 i fig. 10, og hjulet 43 kan godt være utstyrt med låsning eller tappfeste, som imidlertid må gi løs forbindelse i radialretningen,

til drivorganet 10, hvis ikke det er sllfcert at krympningen frembringer tilstrekkelig dreiemomentoverførende kraft.

Claims (5)

1. Ekstruderingsapparat som omfatter et roterbart hjul med et endeløst spor 1 hjulets omkretsflate, et annet formstykke anordnet for i samarbeidetmed hjulet å danne en mellomliggende langstrakt føringspassasje med en indløpsende for mottag&lse av material for ekstrudering samt en ekstruderlngsende hvor det er anbragt et anslagsstykke som rager inn i og blokkerer føringspassasjen, og, i tilslutning til anslagsstykket, minst en dyseåpning som fører ut fra passasjen, idet materialet som skal ekstruderes drives mot

og gjennom nevnte dyseåpning ved friksjonskontakt med veggene av det endeløse spor som utgjør hoveddelen av føringspassasjen, karakterisert ved at i det minste det material som utgjør veggene av det endeløse spor, er forspent.

2. Apparat som angitt i krav 1,

karakterisert ved at nevnte forspenning frembringes ved at hjulet p#&rykkes en saramenpresning langs omkretsen.

3. Apparat som angitt i krav 2,

karakterisert ved at nevnte omkretssammentrykning frembringes ved belastning av hjulet på forhånd over avfasede flater.

4. Apparat som angitt i krav 3,

karakterisert ved at for-belastningen påføres vedhhjelp av en hydraulisk mutter.

5. Apparat som angitt i krav 2,

karakterisert ved at omkrets-sammentrykningen frembringes ved påkrympningcaav ringer rundt omkretsen av nevnte hjul.