DE69311850T2

DE69311850T2 - Mehrteiliges Strangpressmundstück

Info

Publication number: DE69311850T2
Application number: DE69311850T
Authority: DE
Inventors: George Meldrum Cunningham; George Daniel Lipp; Lawrence Sebastian Rajnik
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2013-04-14
Also published as: US5238386A; DE69311850D1; KR930023127A; EP0570698B1; JPH0639597A; EP0570698A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrteiliges Strangpreß-Mundstück bzw. Extruder-Mundstück nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Bilden solch eines Strangpreß-Mundstücks nach dem Oberbegriff des Verfahrensanspruches 9.
Das US-Patent Nr. 5,108,685 beschreibt ein Strangpreß- Mundstück, das aus einem Paar von Strangpreß-Mundstücken gebildet ist, die ineinander angeordnet sind, um Artikel mehrzellulärer Dichten und Geometrien zu extrudieren. Jedoch richtet sich dieses Patent nicht an das Problem der Schneidedrahtsteuerung zur Erzielung dünner und gleichmäßiger Schlitze in großen Strangpreß-Mundstücken.
Die Herstellung von Strangpreß-Mundstücken zum Extrudieren dünnwandiger Wabenstrukturen ist nützlich für die Anwendung als Katalysatorsubstrat oder als Dieselteuchenfilter. Solche wabenförmigen Artikel können aus extrudierbarem Material, wie z.B. einer Teilchenkeramik und/oder einem Metallklumpen, der gesintert werden kann, und ähnlichen Materialien, welche die Eigenschaft aufweisen, daß sie fließen können oder sich während des Strangpressens plastisch verformen können, während sie in der Lage sind unmittelbar danach hinreichend fest zu werden, um somit ihre strukturelle Unversehrtheit aufrechtzuerhalten, gebildet werden. In der Vergangenheit bestanden herkömmliche Strangpreß-Mundstücke üblicherweise aus einer Metallplatte mit einer Matrix aus Zufuhrlöchern, die in einer Eläche davon gebildet sind, welche sich nicht vollständig über das Mundstück erstrecken, und einer Matrix aus dünnen, sich schneidenden Schlitzen, die in einer gegenüberliegenden Fläche des Mundstücks gebildet sind, welche nur tief genug sind, daß sie die Zufuhrlöcher schneiden. Das zu extrudierende Klumpenmaterial wird unter hohem Druck in die Zufuhrlöcher gezwängt und weiter in und durch die verbundene Schlitzmatrix, um somit das Mundstück als durch die Schlitze definierte Wabenstruktur zu verlassen.
Bei vielen Anwendungen, bei denen die Wabenstrukturen gewünscht sind, wie z.B. einem Katalysatorsubstrat, gibt es viele Vorteile, wenn die Wände der Wabenartikeln so dünn wie möglich gebildet werden. Die Benutzung dünnerer Wände innerhalb der Wabenstruktur resultiert in einer größeren offenen Vorderfläche, einem geringeren Fließwiderstand der Gase durch die Wabenstruktur, größerer Durchlässigkeit und einer geringeren Aufbringung teurer Katalysatoren auf der Oberfläche der Wände. Jedoch ist es zur Erstellung dünnerer Wände oder Stege innerhalb der extrudierten Wabenstruktur notwendig, die Austrittsschlitze dünner zu machen. Momentan werden die dünnsten Schlitze durch das elektrische Drahtentladungs- Bearbeitungsverfahren (Draht-EDM-Verfahren) hergestellt. Ein Hauptproblem existiert dabei jedoch, wenn diese Technologie auf immer dünnere Schlitze erweitert wird, da es schwierig wird, den Schneidedraht für große Spannen zu steuern, und dementsprechend ist die Länge eines Schlitzes, die genau und einheitlich geschnitten werden kann, begrenzt.
D.h. während des Draht-EDM-Schneidebetriebs wird eine Kraft auf den Draht ausgeübt, und zwar mit der Tendenz, den Draht zu biegen, was in tieferen Schnitten neben den Rändern des Mundstücks im Gegensatz zu seinen zentralen Abschnitten resultiert. Obwohl eine Spannung an den Draht angelegt ist, gibt es eine Grenze, bis zu der solch eine Spannung angelegt werden kann, und zwar aufgrund der strukturellen Unversehrtheit des dünnen Drahtes.
Der Stand der Technik hat verschiedene Formen von mehrteihgen Strangpreß-Mundstücken hervorgebracht, jedoch schlägt der Stand der Technik weder das strukturelle Konzept eines mehrteiligen Mundstücks vor, bei dem jeder Teil der eine Austrittsfläche aufweist, eine Vielzahl von Austrittsschlitzen und im Körper davon gebildeten Zufuhrlöchern aufweist, noch gibt er die Ursache der Schlitzbegrenzung zum Bilden solcher mehrfachen Mundstückteile an.
Das US-Patent 3,083,201 von Harkenrider bezieht sich auf eine im allgemeinen komplexe Mehrfachröhren- oder kernkonstruktionen einer Strangpreß-Vorrichtung, bei der Zwischenräume zwischen den Außenrändern benachbarter Kerne sowohl die Zufuhrlöcher als auch die Austrittsschlitze bilden.
Das US-Patent 3,790,654 von Bagley offenbart eine Strangpreß- Vorrichtung zum Bilden dünnwandiger Wabenstrukturen, bei denen ein zentrales Mundstück durch einen einstellbaren hautbildenden Schlitz umgeben ist. Alternativerweise können Schlitze teilweise in benachbarten Platten gebildet werden.
Das US-Patent 4,188,456 von Blanding et al. betrifft ein Strangpreß-Mundstück, das aus zwei Körperelementen gebildet ist, wobei das erste Körperelement eine Vielzahl großer Zufuhrlöcher aufweist und das zweite Körperelement eine Vielzahl kleinerer Zufuhrlöcher, die eine Kommunikation zwischen den großen Zufuhrlöchern und den Austrittsschlitzen schaffen, aufweist.
Das US-Patent 4,354,820 von Yamamoto et al. betrifft ein zweiteiliges Strangpreß-Mundstück zum Bilden von Wabenstrukturen, in denen Zufuhrlöcher und Kanalisierungsschlitze in einem Teil des Mundstücks und Austrittsschlitze im anderen Teil des Mundstücks gebildet sind.
Das US-Patent 4,465,652 von Lentz betrifft eine laninierte Strangpreß-Mundstück-Blatthalterung, bei der die laminierten Platten Zufuhrlöcher und Austrittsschlitze ausgebildet zwischen den Platten und nicht innerhalb des Körpers solcher Platten aufweisen.
Das US-Patent 4,743,191 von Chao betrifft ein mehrteiliges Mundstück zum Bilden von Wabenstrukturen, wobei Zufuhrlöcher in einem oberen Mundstück gebildet sind, aber Austrittsschlitze zwischen den zwei Teilen des Mundstücks und nicht innerhalb der Mundstückkörperteile an sich gebildet sind.
Das US-Patent 4,877,766 von Frost betrifft ein Mundstück zum Bilden eines miniaturisierten monolithischen Substrats, bei dem beide sowohl Schlitze als auch Zufuhrlöcher zwischen Teleskopröhren und nicht innerhalb der Körperteile an sich gebildet sind.
Das US-Patent 4,984,487 von Beckmeyer offenbart ein Mundstück mit Zufuhrlöchern, die innerhalb Röhren liegen, aber Austrittsschlitze sind zwischen individuellen Zahnblöcken und nicht innerhalb eines Mundstückkörpers gebildet.
Somit ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, große, kommerzielle Strangpreß-Mundstücke mit gleichförmigen dünnen Austrittsschlitzen dadurch zu erzeugen, daß zunächst gleichförmige dünne Schlitze innerhalb der Mundstückteile begrenzter Größe gebildet werden und dann solch Teile zur Ausbildung einer mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks verbunden werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Strangpreß-Mundstück mit verschiedenen Zelldichten oder Schlitzbreiten in verschiedenen Abschnitten des Mundstücks unter Benutzung der Mehrteiltechnologie der vorliegenden Erfindung zur Schaffung einheitlicher Fließcharakteristika innerhalb der Mundstückstruktur zu erzeugen.

Zusammenfassung der Erfindung

In ihrer einfachsten Form schafft die vorliegende Erfindung eine neue Strangpreß-Mundstückstruktur und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, wobei das Mundstück ein mehrteiliges Mundstück ist, dessen Vielzahl von Mundstückteilen eine Austrittsfläche bildet, die eine Vielzahl von in der Austrittsfläche gebildeten Austrittsschlitzen und eine Vielzahl von in einer Fläche gegenüberliegend der Austrittsfläche gebildeten Zufuhrlöchern, so daß sie mit den Austrittsschlitzen kommunizieren, aufweist. Das Mundstück hat ebenfalls eine Einrichtung zum gegenseitigen Anbringen der Teile in erwünschter Ausrichtung.
In einer bevorzugten Form kann das neue Mundstück gleichförmige dünne Austrittsschlitze hinab bis zu einer Breite von etwa 0,0762 mm (,003") oder 0,0508 mm (,002") schaffen, die über das Ausmaß eines kommerziellen Strangpreß-Mundstücks gebildet sind, das ein Ausmaß von 15,24 cm (6") bis 25,4 cm (10") oder ein größeres aufweisen kann, nämlich durch Bilden solcher gleichförmigen dünnen Schlitze zunächst in einer Vielzahl von relativ kleinen Mundstückteilen mit einem Ausmaß von unter 2,54 cm (1") bis zu 7,62 cm (3") oder 10,16 cm (4"). Die individuellen Mundstückteile werden dann genau positioniert und miteinander verbunden, um ein gesamtes mehrteiliges Strangpreß-Mundstück zu bilden. Jeder der Teile ist mit Zufuhrlöchern in einer Fläche gegenüberliegend der, in der die dünnen Austrittsschlitze gebildet sind, versehen, und diese erstrecken sich nach innen innerhalb des Mundstückteils, um mit den Austrittsschlitzen zu kommunizieren.
Wenn es weiterhin erwünscht ist, ein Strangpreß-Mundstück mit variablen Zelldichten oder Schlitzbreiten zu erzeugen, kann die Bildung der Austrittsschlitze innerhalb jedes der relativ kleinen Teile von Teil zu Teil variiert werden, um so ein spezifisches Austrittsmuster für spezielle Anwendungen zu erzeugen, wobei die Breite der Austrittsschlitze und/oder die erwünschte Zelldichte über das Ausmaß der Austrittsfläche des Strangpreß-Mundstücks variieren kann. Die Tatsache, daß jedes der individuellen relativ kleinen Teile zuerst mit Austrittsschlitzen erwünschter Breite und erwünschter Zelldichte versehen wird, erlaubt die Bildung spezieller Strangpreß- Mundstücke, wenn die verschiedenen Teile miteinander verbunden werden, um das gesamte mehrteilige Strangpreß-Mundstück zu bilden.

Kurzbeschreibung der zeichnungen

Die Figuren zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines mehrteiligen Strangpreß- Mundstücks zum Zeigen der Orientierung der individuellen Mundstückteile vor dem Zusammenbau;
Figur 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Mundstückteils;
Figur 3 eine explosionsartige schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks;
Figur 4 eine schematische ebene teilweise Ansicht eines Mundstückteils;
Figur 5 eine Höhenansicht des in Figur 4 gezeigten Mundstückteils;
Figur 6 eine schematische ebene teilweise Ansicht einer weiteren Form eines Mundstückteils;
Figur 7 eine Höhenansicht des in Figur 6 gezeigten Mundstückteils;
Figur 8 eine ebene Ansicht eines mehrteiligen Strangpreß- Mundstücks;
Figur 9 eine explosionsartige Ansicht zum Zeigen, wie das Mundstück von Figur 8 gebildet werden könnte;
Figur 10 eine ebene Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks; und
Figur 11 eine explosionsartige Ansicht zum Illustrieren eines Verfahrens zum Bilden eines Mundstücks, das ähnlich wie das in Figur 10 gezeigte ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Angesichts der Tatsache, daß die Länge eines Austrittsschlitzes, der gleichförmig in ein Strangpreß-Mundstückteil geschnitten werden kann, durch die Unversehrtheit eines kommerziell erhältlichen EDM-Drahts begrenzt ist, insbesondere beim Bilden dünner Schlitze mit einer Breite von hinab von bis zu 0,0762 mm (,003") oder 0,0508 mm (,002"), gibt die vorhegende Erfindung ein neues Konzept zum Herstellen von Strangpreß-Mundstücken an, welches dieses Problem erleichtert und ermöglicht, daß Mundstücke mit dünnen Schlitzen in großen kommerziellen Mengen hergestellt werden. Das grundlegende Konzept der Erfindung besteht in der Bildung einer Vielzahl kleiner Mundstückteile oder Formstücke, welche für sich vollständig sind, aber welche dann zusammen positioniert und aneinander befestigt werden, um ein größeres gesamtes mehrteiliges Strangpreß-Mundstück zu bilden. Es gibt selbstverständlich eine Länge von EDM-Draht, die zum Erzeugen eines gleichförmigen Schlitzes für irgendeinen vorgegebenen Drahtdurchmesser benutzbar ist. Beispielsweise wenn ein EDM-Draht mit einem Durchmesser von 0,508 mm (,002") einen gleichförmigen Schlitz in einem Mundstückteil von bis zu 2,54 cm (1") Länge in der Richtung parallel zum Schlitz erzeugen kann, werden zur Herstellung einer Mundstücks irgendeiner größeren Größe gemäß der vorliegenden Erfindung kleinere Teile von Mundstükken, die 2,54 cm (1") Länge nicht überschreiten, mit gleichförmigen Austrittsschlitzen unter Benutzung des Drahtes mit dem Durchmesser von 0,0508 mm (0,02") bei einem EDM-Prozess hergestellt, und solche kleinen Mundstückteile werden wie Formteile zusammengebaut, um ein vollständiges Mundstück zu erzeugen. Die individuellen Formteile oder die kleinen Mundstückteile können in erwünschter Ausrichtung aneinander angebracht werden, und zwar durch Schweißen solch einer Vielzahl individueller Formstücke oder Mundstückteile auf eine Körperplatte, durch Zusammenpassen derselben mit Feder und Nut in einem Kompressionsrahmen oder durch eine Kombination von Schweißen und Preßeinpassen der Mundstückteile. Ebenfalls können andere Befestigungsschemen, wie z.B. Löten, Diffusionsbondieren, Verbolzen, usw. verwendet werden, solange sie die Anordnung der Schlitze von Stück zu Stück aufrechterhalten sowie die strukturelle Unversehrtheit des zusammengebauten Mundstücks gewährleistet bleibt, wenn es den Strangpreßdrucken unterworfen wird.
Mit Bezug auf Figur 1 ist ein mehrteiliges Strangpreß- Mundstück 10 mit vier Mundstückteilen 12, 14, 16 und 18 vor seinem Zusammenbau in das zusammengesetzte Mundstück gezeigt. Jedes der Mundstückteile 12, 14, 16 und 18 hat einen Mundstückkörper mit einer Einlaßfläche 20 und einer gegenüberliegenden Austrittsfläche 22. Jede Austrittsfläche 22 ist mit einem Netzwerk oder einer Vielzahl von verbunden dünnen Austrittsschlitzen 24 versehen, die durch das Draht-EDM- Verfahren gebildet sind. Die Einlaßfläche 20 von jedem der Mundstückteile ist mit einer Vielzahl von Zufuhrlöchern 26 versehen, welche innerhalb des Mundstückkörpers von der Einlaßfläche 20 zu Wurzelbereichen 25 der Austrittsschlitze verlaufen, welche innerhalb des Mundstückkörpers verlaufen und dadurch begrenzt sind (siehe Figuren 5 und 7).
Die Mundstückteile oder Formstücke 12, 14, 16 und 18 sind jeweils mit einer Feder 28 und einer Nut 30 versehen. Dementsprechend können die vier Mundstückteile oder Teile 12, 14, 16 und 18 durch das Feder-und-Nut-Verfahren unter Benutzung der Federn 28 und der Nuten 30 zum Bilden der Schlitzlänge innerhalb des mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks 10 zweimal so groß wie die begrenzte Schlitzlänge 24, die in der Austrittsfläche 22 von jedem Mundstückteil erzeugt ist, zusammengebaut werden. Das bevorzugte Verfahren der Herstellung ist die Bildung der dünnen Austrittsschlitze 24 durch das Draht-EDM-Verfahren in der Austrittsfläche von jedem Mundstückteil 12, 14, 16 und 18 und darauffolgendes Ausrichten und Zusammenbauen der vier Mundstückteile in einem Preßeinpaß- oder Kompressionsrahmen, wie mit 60 in Figur 8 gezeigt. Die Zufuhrlöcher 26 können dann in die Anordnung gebohrt werden, um die Wurzelbereiche 25 der dünnen Austrittsschlitze 24 zu verbinden, so daß die Austrittsschlitze 24 und die Zufuhrlöcher 26 innerhalb des Körpers der Mundstückteile 12, 14, 16 und 18 gebildet sind. D.h. die Schlitze und Zufuhrlöcher sind im Innern des Körpers und sind durch das Mundstückteil an sich begrenzt. Falls erforderlich, könnten jedoch die Zufuhrlöcher in die getrennten Teile gebohrt werden, und dann könnte der Zusammenbau auf andere Weise, wie z.B. durch Schweißen, Löten, Diffusionsbondieren, usw. erreicht werden.
-Figur 2 zeigt einen Mundstückteil 31, der ähnlich den in Figur 1 gezeigten ist, mit Ausnahme von der Tatsache, daß er mit Federn 28 zwei Seiten und Nuten 30 auf zwei Seiten versehen ist, so daß er auf allen vier Flächen zur Anordnung in eine Matrix von mehr als vier Stücken gefedert und genutet ist. Wenn immer mehr Mundstückteile auf diese Art zusammengebaut werden, kann die strukturelle Unversehrtheit des mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks 10 etwas vermindert sein, und dementsprechend kann es notwendig werden, das Mundstück zu verschweißen und preßeinzupassen, um eine hinreichende Festigkeit zu erzielen.
Figur 3 stellt eine weitere Ausführungsform eines mehrteihgen Strangpreß-Mundstücks 10 dar, bei dem die individuellen Formstücke oder die Mundstückteile 32, 34, 36 und 38 jeweils mit dünnen Austrittsschlitzen 24 in der Austrittsfläche 22 durch das Draht-EDM und mit Zufuhrlöchern 26 (Figur 5 und 7) in der Einlaßfläche 20 hergestellt sind. Jedoch müssen solch Mundstückteile nicht so dick wie die Mundstücke 12 bis 18 von Figur 1 sein. Die Mundstückteile 32 bis 38 werden auf eine dickere Basisplatte 40 mit passenden Zufuhrlöchern 42, die sich dadurch erstrecken, angeordnet, welche mit den Zufuhrlöchern 26 in den Mundstückteilen 32, 34, 36 und 38 ausgerichtet sind. Jegliche Anzahl solcher kleinen Mundstückteile kann auf dieselbe Basisplatte gesetzt werden, um ein Mundstück mit voller Größe zu erstellen. Wenn einmal die individuellen Mundstückteile 32 bis 38 zusammengebaut und auf der Basisplatte 40 ausgerichtet sind, können die Formstücke an die Basisplatte geschweißt werden. Wiederum ist die besondere Reihenfolge beim Zusammenbau nicht wichtig, da die Formstücke geschlitzt, aber nicht gebohrt sind, und dann an die Basisplatte geschweißt werden und die Zufuhrlöcher in die gesamte Anordnung gebohrt werden. Ebenfalls können andere Befestigungsschemen, wie z.B. Löten, Fusionsbondieren, Verbolzen, usw. angewendet werden.
Beim Zusammenbauen der verschiedenen Formstücke oder Mundstückteile, wie. z.B. 12 bis 18 und 32 bis 38 gibt es verschiedene Verfahren des Behandelns der Kontaktlinie zwischen benachbarten Formstücken oder Mundstückteilen. In Figur 4 und 5 ist ein Mundstückteil oder ein Formstück 24 gezeigt, das die Schlitze 24 derart gebildet hat, daß die dem Umfang nächsten Schlitze nur halb so weit wie der Abstand der inneren Schlitze von dem Umfang entfernt sind. Solche Formstücke können direkt aneinander gesetzt werden und lassen kein Anzeichen einer Kontaktlinie zurück. Während jedoch solche Schlitze des Mundstückteils 44, wie in Figur 4 und 5 gezeigt, vollständige innere Stifte 23 zwischen den Schlitzen 24 erzeugen, werden und nur halbe Stifte 23a zwischen dem Umfang des Mundstückteils 44 und dem nächstliegenden Schlitz 24 gebildet, und solche halben Stifte 23a, die relativ klein sind, können verbogen oder zerbrochen werden, bevor der Zusammenbau stattfindet.
Mit Bezug auf Figuren 6 und 7 ist nun ein weiteres Mundstückteil oder Formstück 46 gezeigt, das Schlitze 24, die derart in der Austrittsfläche 22 gebildet sind, daß der Umfang in die Mitte im äußersten Schlitz 24a fällt, aufweist. Eine Vielzahl solcher Formstücke 26 kann aneinander gesetzt werden, ohne daß es ein Anzeichen einer Kontaktlinie gibt, und zusätzlich bleiben keine zerbrechlichen Auskragungen am äußersten Rand zurück. Zusätzlich bilden angesichts der Tatsache, daß der äußerste Schlitz 24a einen halben Schlitz mit einem benachbarten Formstück bildet, solche benachbarten Formstücke dadurch einen vollen Schlitz. Ebenso muß nur ein teilweises Zufuhrloch 26a im Außenrand des Formstücks 46 gebildet werden, da das benachbarte Formstück das notwendige Zufuhrloch vervollständigen wird. In manchen Fällen verbessert dies die Stärke oder Steifheit der extrudierten Wabenstruktur, und dies kann durch Zurücklassen von mehr vom Umfangschlitz 24a im Mundstückteil 46 bewerkstelligt werden, oder sogar Schneiden des Schlitzes anfänglich mit einem größeren Draht, um seine Größe zu erhöhen.
Aufgrund der Natur des üblichen Schlitzherstellungsverfahrens muß jede Schlitzanordnung und jede Schlitzbreite dieselbe über die Mundstückfläche sein, so daß eine konstante Zelldichte in irgendeinem Bereich des Mundstücks erzeugt wird. Jedoch könnte die Möglichkeit zur Erzeugung eines Produkts mit verschiedenen Zelldichten oder Schlitzbreiten in verschiedenen Bereichen des Mundstücks, um spezifische Fließcharakteristika zu erzeugen, vorteilhaft sein. Somit kann durch Benutzung der vorliegenden Erfindung ein mehrteiliges Strangpreß-Mundstück gebildet werden, das eine unterschiedliche Zelldichte oder Schlitzbreite in jedem der mehreren Teile des Mundstücks aufweist.
Mit Bezug auf Figur 8 ist jetzt ein mehrteiliges Strangpreß- Mundstück 10 gezeigt, das Mundstückteile oder Formstücke 48, 50, 52 und 54 aufweist. Wie bemerkt, haben die Stifte 23 in der Austrittsfläche 22 zwischen den Austrittsschlitzen 24 verschiedene Größen, um somit eine verschiedene Zelldichte über das Ausmaß der mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks 10 zu erzeugen. Da weiterhin jedes der Mundstückteile 48 bis 54 individuell mit Austrittsschlitzen 24 ausgebildet ist, kann die Breite der Schlitze in jedem der Mundstückteile bezüglich der der übrigen Mundstückteile variieren. Die verschiedenen Mundstückteile 48 bis 54 können mit Federn und Nuten, wie in Figur 1 gezeigt, versehen sein, und sie können in einem Kompressionsrahmen 60 mit einer Vielzahl von Befestigungsschrauben 62 zum komprimierten Halten der Mundstückteile in sicherer Weise an ihrem Ort positioniert sein. Der Rahmen 60 könnte ein Kompressions- oder Schrumpfpaßrahmen sein, falls so erforderlich. Zufuhrlöcher, wie gezeigt bei 26 in den Figuren 5 und 7 sind in der gegenüberliegenden Fläche der Mundstückteile 48 bis 54 in Kommunikation mit den verbundenen Austrittsschlitzen 24 ausgebildet.
Wie in Figur 9 gezeigt, können die Formstücke oder die Mundstückteile 48 bis 54 an eine geeignete Basisplatte 56 mit Zufuhrlöchern 58, die dadurch verlaufen, welche das notwendige Muster zur Kommunikation mit den Zufuhrlöchern 26 von jedem der Formteile oder Mundstückteile 48 bis 54 aufweisen, verbunden sein. D.h. das Lochmuster 58 in der Basisplatte 56 muß den Zufuhrlöchern 26 innerhalb der Mundstückteile 48 bis 54 entsprechen. Solche Anordnung kann durch Benutzung von Stiften oder Ausrichtungseinrichtungen an den benachbarten Komponenten erzielt werden. Obwohl in Figur 9 vier Formteile gezeigt sind, können mehr oder weniger Formteile abhängig von der Notwendigkeit der erwünschten Anwendung benutzt werden.
Figur 10 stellt einen Rahmenstil oder -typ eines mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks 10 dar, bei dem das durch die verschiedenen Mundstückteile gebildete Muster das Erscheinen eines gerahmten zentralen Bereichs hat. D.h. das mehrteilige Strangpreß-Mundstück 10, das in Figur 10 gezeigt ist, weist vier zentrale Mundstückteile A auf, wobei jeder 16 Stifte 23 an der Auslaß oder Austrittsfläche 22 aufweist. Die zentralen Mundstückteile A sind von 12 mittleren Mundstückteilen B jeweils mit 9 Stiften 23 in ihrer Austrittsfläche umgeben. Letzthin sind die mittleren Mundstückteile B von 20 äußeren Mundstückteilen C mit jeweils vier Stifte 23 umgeben. Die verschiedenen Mundstückteile A, B und C können unter Benutzung eines Kompressionsrahmens, wie z.B. 60, wie in Figur 8 gezeigt, zusammengehalten werden oder können mit einer Basisplatte, wie in Figur 9 gezeigt, verbunden werden. Die Formstücke 48 bis 54 von Figur 8 und A bis C von Figur 10 können auf dieselbe Art und Weise gebildet werden wie die Formstücke oder Mundstücke 32 bis 38 von Figur 3 und können mit Zufuhrlöchern 26, wie in Figuren 5 und 7 gezeigt, versehen sein.
Figur 11 illustriert ein mehrteiliges Strangpreß-Mundstück 10, bei dem ein rahmenartiges Formstück oder Mundstückteil 64 mit einem Formstück oder einem Mundstückteil 64 versehen ist, das eine unterschiedliche Zelldichte und/oder Schlitzbreite bezüglich der des Rahmenformstücks oder Mundstückteils 64 aufweist. Das Rahmenmundstückteil 64 kann ähnlich wie die Rahmenteile C von Figur 10 gebildet sein. Wenn jedoch die Schlitzbreite des Rahmenteils keine dünnen Schlitze 24 erfordert, kann solch ein Teil unitär sein, und die Schlitze 24 können darin durch ein herkömmliches Draht-EDM-Schneiden gebildet werden. Das zentrale Formstück 66 kann mit dünnen Austrittsschlitzen 24 und einer relativ großen Stiftgröße 23, falls erwünscht, versehen sein. Obwohl nur ein zentrales Mundstückteil 66 gezeigt ist, wird man verstehen, daß eine Vielzahl solcher Teile innerhalb des zentralen Abschnitts des Rahmenformstücks 64 angeordnet sein kann. Wiederum wird das Mundstück auf einer Basisplatte mit Zufuhrlöchern, die mit denen ausgerichtet sind, die sich nach innen von der Einlaßfläche 20 der Mundstückteile 64 und 66 erstrecken, angeordnet.
Die Mundstückteile sind vorzugsweise aus verschleißfreiem Material, wie z.B. rostfreiem Stahl, oder leicht bearbeitbarem kaltgewalztem Stahl hergestellt. Obwohl die verschiedenen Mundstückteile derart gezeigt sind, daß sie in der Zellkonfiguration ähnlich sind, d.h. in einer quadratischen oder rechteckigen Form für eine Quadratzellenextrusion, ist es möglich, eine kreisförmiges Formstück bei einer Quadratzellenextrusion zu benutzen. Jedoch erfordert das letztere eine Einstellung des Basislochmusters zum Einpassen von Bereichen einer Fehlanpassung. Weiterhin können virtuell jegliche erwünschten geometrischen Zellformen benutzt werden, wie z.B. rechteckige und dreieckige, jedoch wird bei dreieckigen Zellen bevorzugt, hexagonal gestaltete Formstücke zu benutzen.
Obwohl die jetzigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung offenbart wurden, wird den Fachleuten klar erscheinen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen daran durchgeführt werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung, wie in den angehängten Patentansprüchen aufgeführt, abzuweichen.

Claims

1. Mehrteiliges Strangpreß-Mundstück (10) mit einer Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) zum Bilden einer Austrittsfläche (22) des Strangpreß-Mundstücks (10), wobei jeder der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) eine Vielzahl von Austrittsschlitzen (24), die in der Austrittsfläche (22) gebildet sind, sowie eine Vielzahl von Zufuhrlöchern (26), die in einer der Austrittsfläche (22) gegenüberliegenden Fläche (20) gebildet sind, die mit diesen Austrittsschlitzen (24) kommunizieren, aufweist, sowie einer Einrichtung zum Anbringen der Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) aneinander in erwünschter Anordnung zum Bilden des mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks (10),

dadurch gekennzeichnet, daß

die Austrittsschlitze (24) in jedem Mundstückteil (12, 14, 16, 18) dünne Schlitze einheitlicher Tiefe sind, die durch das Draht-EDM-Verfahren gebildet sind; und

die Anordnung der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) derart ist, daß einige Schlitzlängen in dem mehrteiligen Strangpreß- Mundstück (10) zumindest zweimal so lang wie die begrenzte Schlitzlänge in den Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) ist.

2. Mehrteiliges Strangpreß-Mundstück (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung zum Anbringen der Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) aneinander eine verbindende Feder(28)- und Nut(30)-Einrichtung, die auf nebeneinanderliegenden Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) gebildet ist, oder einen Kompressionspaßrahmen (60) um die äußeren peripherischen Abschnitte der Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) oder eine Grundplatte (56) aufweist, daß die Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) in der erwünschten Anordnung auf einer Oberfläche der Grundplatte (56) optionell durch Verschweißen der Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) mit der Grundplatte (56) angebracht sind, und daß die Grundplatte (56) optionell mit einer Vielzahl von Zufuhrlöchern (58) versehen ist, die sich durch sie erstrecken, und daß die Zufuhrlöcher (58) mit der Vielzahl von in der gegenüberliegenden Fläche von jedem der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) gebildeten Zufuhrlöchern (26) ausgerichtet sind.

3. Mehrteiliges Strangpreß-Mundstück (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsschlitze (24), die in der Austrittsfläche (22) von jedem der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) gebildet sind, dieselbe Schlitzbreite wie die in einem benachbarten Mundstückteil aufweisen.

4. Mehrteiliges Strangpreß-Mundstück (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsschlitze (24) von jedem der benachbarten Mundstückteile miteinander ausgerichtet sind, um somit einheitliche kontinuierliche Austrittsschlitze über die Austrittsfläche (22) des mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks (10) zu bilden.

5. Mehrteiliges Strangpreß-Mundstück (10) nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Mundstückstiften zwischen der Vielzahl von Austrittsschlitzen (24), die in der Austrittsfläche (22) von jedem der Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) gebildet sind, vorgesehen ist, und daß die Mundstückstiften von jedem der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) dieselbe Größe und Gestalt wie die eines benachbarten Mundstückteils (12, 14, 16, 18) aufweisen, oder daß die Mundstückstiften von zumindest einem der Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) eine von denen eines benachbarten Mundstückteils (12, 14, 16, 18) verschiedene Größe aufweisen, oder daß jedes der Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) zumindest ein benachbartes Mundstückteil (12, 14, 16, 18) aufweist, das Mundstückstiften mit einer von denen des Mundstückteils verschiedenen Größe aufweist.

6. Mehrteiliges Strangpreß-Mundstück (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsschlitze (24), die in der Austrittsfläche (22) von jedem der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) gebildet sind, mit einer vorbestimmten Schlitzbreite, die von Mundstückteil zu Mundstückteil variabel ist, ausgebildet sind.

7. Mehrteiliges Strangpreß-Mundstück (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Vielzahl von Austrittsschlitzen (24) und eine Vielzahl der Zufuhrlöcher (26) innerhalb eines und begrenzt durch einen Körperabschnitt von jedem der Mundstückteile gebildet ist, oder daß die Austrittsschlitze (24), die in der Austrittsfläche (22) von jedem der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) gebildet sind, einen Bereich eines Austrittsschlitzes, der in einem Umfang von jedem der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) gebildet ist, beinhalten, so daß ein benachbartes Mundstückteil (12, 14, 16, 18) den in dem Umfang gebildeten Schlitz vervollständigt.

8. Mehrteiliges Strangpreß-Mundstück (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

das eines (64) der Vielzahl von Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) in Form eines Rahmens gebildet ist, und daß zumindest ein zusätzliches Mundstückteil (12, 14, 16, 18) innerhalb des Rahmen-Mundstückteils (64) gebildet und davon umgeben ist.

9. Verfahren zum Herstellen eines mehrteiligen Strangpreß- Mundstücks durch Bereitstellen einer Vielzahl getrennter Mundstückteile (12, 14, 16, 18), wobei jedes Teil eine Austrittsfläche (22) und eine gegenüberliegende Einlaßfläche (20) aufweist, Bilden einer Vielzahl von Austrittsschlitzen (24) in der Austrittsfläche von jedem der getrennten Mundstückkörper, Bilden einer Vielzahl von Zufuhrlöchern in der gegenüberliegenden Einlaßfläche der Mundstückkörper in Kommunikation mit den Austrittsschlitzen und Anbringen aller der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) aneinander, um eine kontinuierliche Austrittsfläche über das Ausmaß des mehrteiligen Strangpreß-Mundstücks zu bilden,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Austrittsschlitze (24) durch ein Draht-EDM-Verfahren auf eine gleichförmige Tiefe in den Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) geschnitten werden; und

die Mundstückteile (12, 14, 16, 18) mit ihren Schlitzen (24) derart ausgerichtet zusammengebaut werden, daß einige Schlitzlängen in dem mehrteiligen Strangpreß-Mundstück zumindest zweimal so lang wie die begrenzte Schlitzlänge in den Mundstückteilen (12, 14, 16, 18) sind.

10. Verfahren zum Herstellen eines mehrteiligen Strangpreß- Mundstücks (10) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt des Bondierens der Vielzahl der Mundstückteile (12, 14, 16, 18) auf eine Grundplatte (56) mit einer Vielzahl von Zufuhrlöchern (58), die mit denen in den Mundstückkörpern gebildeten kommunizieren, optionelles Bilden einer Vielzahl von Zufuhrlöchern (58) durch die Grundplatte (56) bei demselben Betrieb wie dem Bilden einer Vielzahl von Zufuhrlöchern (26) in den Mundstückteilen (12, 14, 16, 18).

11. Verfahren zum Herstellen eines mehrteiligen Strangpreß- Mundstücks (10) nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch die Schritte des Bildens einer Vielzahl der Austrittsschlitze (24) und einer Vielzahl der Zuführungslöcher (26) vollständig innerhalb jedes der Vielzahl getrennter Mundstückteile (12, 14, 16, 18) und/oder Bilden der Austrittsschlitze (24) in zumindest einem der getrennten Mundstückteile (12, 14, 16, 18) mit einer Schlitzbreite oder einem Schlitzabstand, der von dem eines benachbarten Mundstückteils (12, 14, 16, 18) verschieden ist.