JP3312355B2 - ねじれた内孔を有する超硬合金ロッドあるいはセラミックスロッドを製造するための押出し成形ダイ - Google Patents

ねじれた内孔を有する超硬合金ロッドあるいはセラミックスロッドを製造するための押出し成形ダイ

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、押出し成形ノズルの口金が滑らかな円筒形
のダクトを有する、少なくとも一つのねじれた内孔を有
する、超硬合金ロッドあるいはセラミックスロッドを製
造するための押出し成形ダイに関するものである。
ねじれた内孔、すなわちらせん状に延びる内孔を有す
る超硬合金ロッドあるいはセラミックスロッドは、例え
ばドリルに加工される。その際、ねじれた内孔は、のち
に冷却剤及び洗浄剤を案内するための洗浄ダクトまたは
冷却ダクトを形成する。EP0118035により、押出し成形
装置から流出する素材を、材料の流れと、所望のドリル
形状と、冷却ダクトのらせん形経路とに適合するように
決められた角速度で適当するねじり装置によってねじる
ことが知られている。そのためには、本来の押出し成形
ダイのほかに、さらに余分なねじり装置とこれを調整す
る調整装置及び制御装置とが必要とされる。押出し成形
ダイから流出する素材を外部から掴むねじり装置による
と、望まれない溝、押し付け跡、およびくびれが形成さ
れることになる。DE3600681A1により、押出し成形材が
すでに押出し成形過程においてらせん状にねじられる押
出し成形ダイが公知である。この目的のために、押出し
成形ダイは、押出し方向にらせん状に延びる少なくとも
一つのウエブが内套に配置されているノズルを有し、前
記ウエブがノズルを通って押し出される押出し成形材に
半径方向外側からねじれ運動を強制する。ねじれた孔を
形成するために、弾性力のあるピンが備えられており、
該ピンはノズル内室へ突入しており、かつ所望の洗浄孔
直径を有している。この押出し成形ダイによると、素材
の横断面全体にわたって一様に作用するねじれ運動は生
じない。その結果、ねじれた内孔の必須の形状が得られ
ること、および維持されることがほとんど不可能であ
る。ノズル内套に配置されたウエブがあるために、滑ら
かな外被面を有するロッド材が製造されることもなく、
むしろ、製造されるロッド材は、その外套面あるいは外
面に現われるらせん形の圧痕を有する。それに加えて、
加工される超硬合金材またはセラミックス材の研磨作用
（abrasiven Verhalten）のためにねじれウエブが急速
に磨耗する。その結果、この装置の耐用期間は低減す
る。例えば内部侵食によるノズルの再加工には費用がか
かり、従って超硬合金ロッドまたはセラミックスロッド
の製造価格が高くなる。最後に、ねじりスクリューとし
て形成されたねじり装置を内部に有する押出し成形ダイ
もすでに提案されている。この押出し成形ダイの場合に
は、該ねじり装置によって押出し成形材が押出し成形過
程中にすでに押出し成形ダイ内部でねじれ運動させら
れ、滑らかな円筒形のダクトを備えるノズル口金を回転
して離れる。らせん形の内孔の形成は、ねじり装置に固
定された弾力性のある糸状物によって、あるいはねじり
装置から流出し、かつ集合流へ押し込まれる糸状材料に
よって行なわれる。
本発明の課題は、請求項１の上位概念に係る押出し成
形ダイを、さらに簡素化すること、およびその装置によ
って製造されるロッド材の品質をさらに改良することで
ある。
前記課題は、押出し成形ダイの押出し成形ノズル内部
に同心状に支持体が配置されており、該支持体は内孔の
所望の数に応じた数の、ノズル口金へ突入する糸状物を
支持しており、その際、それらの糸状物が内孔の位置に
対応して縦軸線から半径方向に色々な間隔で配置され、
かつ固定されていることによって解決される。
その際、糸状物支持体および（あるいは）ノズル口金
は回転可能に形成されている。すなわち、糸状物および
（あるいは）ノズル口金が縦軸線のまわりを回転する。
従って、ノズルを通って押し出される材料全体にねじれ
を強制する特別なねじり装置は必要ない。本発明に係る
押出し成形ダイの場合には、押出し成形材は回転せず、
一方、糸状物支持体および（あるいは）内側の滑らかな
ノズル口金が回転させられる。従って、形成されるねじ
れダクトのねじれ角は、糸状物支持体またはノズル口金
の回転速度と押出し材の流速とによって決定される。回
転する滑らかなノズル、従って突出部、ウエブ等のない
ノズルまたはノズル口金の場合には、押出し装置の高い
押出し圧力により、またノズルの表面摩擦により、流出
する押出し材がほとんどすべりなく一緒に回転する。糸
状物支持体を回転させるために、押出し成形ノズル内部
に駆動装置が配置されている。本発明の別の構成では、
糸状物支持体はノズル口金へ向かってしだいに細くなる
ボスとして形成されている。すなわち、該糸状物支持体
は、羽根のないプロペラボスの形状を有する。ボスが中
空ボスとして形成され、かつそのさまざまな円弧上に位
置する複数の孔を有しており、それらの孔の中に糸状物
が掛けられているのが好都合である。別の構成では、こ
れらの糸状物はノズル口金に突入している端部に磁場あ
るいは電場に影響を及ぼす金属等の部分を備えている。
これによって、糸状物の回転速度が、従って、可塑性材
の押し出し速度が分かっている場合には、ねじれピッチ
が間接的に測定されることができる。糸状物支持体に予
め決められた間隔で予め決められた数の糸状物が配置さ
れることによって、集合流の下流に回転対称に配置され
てらせん状に延びる高精度のダクトが形成される。ねじ
れダクトは、糸状物支持体から流出する可塑性の材料に
よっても形成することができる。
次に、本発明を、図面に概略的に示された実施例に基
づいて詳細に説明する。
図１は押出し成形ダイの概略縦断面を示し、 図２は色々な円弧上に糸状物のための固定点を有する
糸状物支持体の正面図を示す。
押出し成形ダイは、主としてケーシング１からなり、
該ケーシング１は、それと一体的に形成され、かつ円錐
形にしだいに細くなるノズル２に移行する。ノズル口金
３は、滑らかな円筒形のダクト４を有し、かつノズル２
と一体的にあるいは図のように分離した部分として形成
されている。押出しノズル２の内部には同心状に配置さ
れた心金５が備えられており、該心金５には糸状物支持
体６が固定されている。この糸状物支持体６は、プロペ
ラボス状にほぼ放物体形に構成されており、かつ中空に
形成されている。図２でわかるように、糸状物支持体６
には、色々な円弧上に位置する、すなわち縦軸線８から
半径方向に色々な大きさの距離を有する複数の固定孔７
が配置されている。これらの孔７内には、それぞれに弾
性力のある糸状物９が固定されており、しかも後のねじ
れ内孔の数に相当する数だけ固定される。糸状物９は、
ノズル口金３内へ突入する。ノズル口金３は固定して形
成することができる。しかし、ノズル口金３は回転可能
にも形成できる。糸状物支持体６も固定してあるいは回
転可能に形成することができる。糸状物支持体６および
ノズル口金３が回転可能に形成されている場合には、糸
状物支持体６またはノズル口金３を回転させるために、
それぞれに駆動装置が備えられている。図１では、心金
５内部に駆動装置10が配置されており、該駆動装置10が
回転軸11を介して糸状物支持体６と連結されており、か
つ糸状物支持体６を矢印Ａによって示されるように回転
させる。ノズル口金３の回転は矢印Ｂによって表され
る。心金５とケーシング１またはノズル２との間の環状
空間12の内部にあるセラミックス材または超硬合金材
は、図示されていない押出し装置（押出機、ピストン
等）によって糸状物支持体６のわきを通ってノズル口金
３へ押し出され、そしてロッド材13として流出し、その
あと焼結（Sintern）によってさらに後処理される。
このロッド材13にねじれた内孔14を形成するためには
さまざまな可能性がある。その一つとして、糸状物支持
体６を回転させることができる。その際、所望されるね
じれ形状を形成するために、支持体６が内側から駆動装
置10によって決められた角速度で駆動される。押出し成
形材は、押し出され、かつ回転しない。糸状物支持体６
の回転速度および押出し材の（軸方向の）流速が、形成
されるねじれダクト14のねじれ角を決定する。ノズル口
金３は固定され、すなわち回転しない。ノズル口金３が
回転可能であり、かつ糸状物支持体６が固定されてい
る、すなわち糸状物支持体６が駆動装置を有さない別の
場合には、滑らかなノズル口金３が矢印Ｂに従って回転
する。押出し装置の高い押出し圧力と滑らかな回転する
ノズル３内の表面摩擦とによって、ノズル３がどんな突
出部等も有さないにもかかわらず、流出する押出し材が
ほとんどすべりなく回転する。したがって、この方法で
も正確にねじれた内孔を有する素材を得ることができ
る。最後に、糸状物支持体６もノズル口金３も回転する
ように形成することができる。その結果、ノズル３およ
び糸状物支持体６の回転運動の重なりが得られる。従っ
て、ノズルと糸状物支持体とが同じ方向に回転する場合
には回転が増し、ノズルと糸状物支持体とが逆方向に回
転する場合には回転、従って内孔のねじれが減少する。
例えば、糸状物支持体６が一定の速度で回転する一方、
ノズル３の回転速度は可変とすることができ、そして不
測のねじれ誤差を補償する。糸状物９の回転速度を測定
するために、従って成形材の押し出し速度がわかってい
る際にはねじれピッチを設定するために、ノズル口金３
の内部領域にある糸状物９の端部は、磁場あるいは電場
に影響を及ぼす金属等の部分を備えている。さらに、外
部に配置された、図示されていない測定装置によって、
回転速度を指定し、かつ必要に応じてそれぞれに変える
ことができる。従って、全部を合わせて、簡単に組み立
てられた押出し成形ダイが生じ、それによって外套面が
完全に滑らかでかつ高精度のねじれた内孔を有するロッ
ド材を製造することができる。
弾力性のある糸状物９の代わりに、ねじれダクト14を
形成するために集合流に可塑性の材料を押し込むことも
可能である。その際、この可塑性の材料は支持体６の孔
７から糸状に流出し、この時、孔７はさらに図示されて
いないダクトおよび対応して形成された押出し室等と連
結されている。可塑性の糸状材料は充填材として金属粉
末を含有している。この金属粉末が同様に図示されてい
ない測定装置の磁場あるいは電場に影響を及ぼし、かつ
回転速度を指定するために援用される。押出し成形ダイ
のこの変形によっても、ロッド材には滑らかな外被面と
正確なねじれ孔とが作り出される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリードリッヒス，アーノ ドイツ連邦共和国 デー95326 クルム バッハ フオアヴエルクシュトラーセ 20 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21C 25/00 B21C 23/14 B23P 15/32

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】口金（３）と支持体（６）とを有する押出
    しノズル（２）を備え、該支持体（６）がノズル（２）
    内に該ノズル（２）と同心関係に配されかつ形成されよ
    うとする内孔の数に相当する弾力性のある部材を支持
    し、押出し成形中該部材が口金（３）内に突出する少な
    くとも一つのねじれた内孔を有する超硬合金ロッドある
    いはセラミックスロッドを製造するための押出し成形ダ
    イにおいて、支持体が成形ダイの長手方向軸心まわりに
    回転可能に配され、弾力性のある部材が糸状物（９）に
    より形成され、口金（３）が滑らかな円筒状のダクト付
    の円筒形リングの形状であり、支持体（６）と口金
    （３）とにより形成されるダクトの外側に配される駆動
    装置が支持体（６）および／又は口金（３）を回転させ
    るよう設けられていることを特徴とする押出し成形ダ
    イ。
  2. 【請求項２】口金（３）と、支持体（６）とを有する押
    出しノズル（２）を備え、該支持体（６）がノズル
    （２）内に該ノズル（２）と同心関係に配されかつ抽出
    し材内に内孔（14）を形成するよう該内孔の数に相当す
    る装置を備える少なくとも一つのねじれた内孔を有する
    超硬合金ロッドあるいはセラミックスロッドを製造する
    ための抽出し成形ダイにおいて、支持体（６）が、成形
    ダイの長手方向軸心まわりに回転可能に配され、内孔を
    形成するための装置が糸状の部材の出る開口を有し、可
    塑性の糸状の部材が押出し材の流れの内に押し込めら
    れ、口金（３）が滑らかな円筒状のダクト（４）付の円
    筒形リングの形状であり、支持体（６）と口金（３）と
    により形成されるダクトの外側に配される駆動装置が支
    持体（６）および／又は口金（３）を回転させるよう設
    けられていることを特徴とする押出し成形ダイ。
  3. 【請求項３】駆動装置（10）をノズル（２）内に又は支
    持体を保持する心金（５）内に位置させる請求項１又は
    ２に記載の押出し成形ダイ。
  4. 【請求項４】支持体（６）が静止され、口金（３）が回
    転可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
    押出し成形ダイ。
  5. 【請求項５】支持体（６）も口金（３）も回転可能であ
    ることを特徴とする請求項１又は２に記載の押出し成形
    ダイ。
  6. 【請求項６】支持体（６）が、口金（３）の方へ次第に
    細くなるハブとして形成されていることを特徴とする請
    求項１から５のいずれか一つに記載の押出し成形ダイ。
  7. 【請求項７】糸状物（９）の、口金（３）内へ突入した
    端部に、磁場あるいは電場に影響を及ぼす金属等の部分
    を有することを特徴とする請求項１又は３から６のいず
    れか一つに記載の押出し成形ダイ。
  8. 【請求項８】押出し材の流れ内に押し込まれる可塑性の
    材料が、充填材として、測定装置の磁場あるいは電場に
    影響を及ぼすための金属粉末を含有することを特徴とす
    る請求項２から６のいずれか一つに記載の押出し成形ダ
    イ。
  9. 【請求項９】糸状物（９）を支持する、または糸状の材
    料を押し出すハブ（６）が、中空ハブとして形成されて
    おり、かつ複数の孔（７）をさまざまな円弧上に有し、
    それらの孔（７）の中に糸状物（９）が掛けられ、もし
    くはそれらの孔（７）から可塑性の材料が押し出される
    ことを特徴とする請求項６から８のいずれか一つに記載
    の押出し成形ダイ。
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