DE3921631C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Gitterkonstruktionen, die Mundstücke zum Extrudieren einer plastischen Masse sowie einen in der Produktionsrichtung nach den Mundstücken gebildeten Formraum begrenzende, hintereinander bewegliche Kokillen aufweist, die am Formraum in der Produktionsrichtung verlaufen und die auf ihren den Formraum begrenzenden Formflächen Nuten zur Bildung von Rippen aufweisen.

Unter Gitterkonstruktionen sind hier Konstruk­ tionen zu verstehen, die aus parallelverlaufenden, langgestreckten Trägerelementen, wie Stangen oder Rohren, und die Trägerelemente verbindenden querver­ laufenden Rippen oder ähnlichen bestehen. Konstruk­ tionen dieser Art finden viel Verwendung insbesondere in der Industrie. Ein Beispiel davon sind Bedienungs­ bühnen in der Verarbeitungsindustrie. Sind die langgestreck­ ten Elemente Rohre, können die Gitterkonstruktionen als Wärmeaustauscher oder elektrische Heizer verwendet werden, wobei das Wärme abgebende Medium oder die elektrischen Widerstände in Rohren angeordnet sind, während die Rippen eine große, Wärme abgebende Fläche bilden. Auch Leiter stellen eine Art Gitterkonstruktion dar.

Die Herstellung der oben genannten Konstruk­ tionen ist zeitraubend und verlangt viele manuelle Arbeitsgänge. Meistens werden die langgestreckten Elemente und die Rippen in separaten Arbeitsgängen hergestellt und nach eventuell erfolgender Verarbeitung miteinander verschweißt. Wegen dieser Arbeitsgänge ist die Materialauswahl auf leicht verschweißbare und ver­ arbeitbare Materialien beschränkt, was zum Beispiel bezüglich der Korrosionsbeständigkeit Schwierigkeiten bereitet. Zum Beispiel Bedienungsbühnen können wegen der beim Zusammenbau der Konstruktion erforderlichen Maßnahmen nicht aus chemisch beständigem Kunststoff hergestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Gitterkonstruktionen zu schaffen, mit der Gitterkonstruktionen in einem Ar­ beitsgang hergestellt werden können. Die beanspruchte Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei nebeneinander angeord­ neten Mundstücke vorgesehen sind, daß die Kokillen an jedem Mundstück einen Formraum bilden und daß die Formräume über in den Kokillen vorgesehene Kanäle miteinander in Verbindung stehen, welche Kanäle Kokillennuten, die benachbarte Formräume umgeben, miteinander verbinden, um Rippen auszuformen, die sich von einem im Formraum gebildeten Trägerelement zu einem anderen er­ strecken.

Eine bei der Herstellung von Rippenrohren (z. B. DE 36 22 775 A1, EP 02 37 900 A1, DE 27 53 297 A1) be­ kannte Extrusionsvorrichtung wurde erfindungsgemäß so umgestaltet, daß es überraschend möglich ist, mit der Vorrichtung Gitterkonstruktionen in einem kontinuier­ lichen Prozeß herzustellen, wodurch die Herstellung schneller ist, die manuellen Arbeitsgänge wegfallen und die Materialauswahl größer wird. Mit der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung können Gitterkonstruktionen aus allen extrudierbaren Materialien, wie z. B. verschiedenen Kunst­ stoffen und Metallen und deren Legierungen, insbeson­ dere Aluminium, hergestellt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der beanspruchten Vorrichtung können die Nuten mindestens eine zwischen den Formräumen befindliche Stelle aufweisen, die schmäler ist als die normale Breite der Nuten. Auf diese Weise wird in der Gitterkonstruktion eine Stelle gebildet, wo die Konstruktion erwünschtenfalls gebogen werden kann.

Mit der beanspruchten Vorrichtung lassen sich leicht Konstruktionen herstellen, die in ihrer äußeren Form sehr verschieden sind. Damit können zum Beispiel ästhetische Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Somit kann die Vorrichtung beispielsweise so konstruiert sein, daß die sich in benachbarte Formräume öffnenden Nuten in der Längsrichtung der Mundstücke gegenüber einander versetzt sind und daß die Nuten zur Bildung einer dünnen Materialbrücke über einen Verbindungshohl­ raum miteinander in Verbindung stehen.

Um zu gewährleisten, daß die Materialströme der benachbarten Formräume zusammenfließen, können die Kokillen mit Einrichtungen zu deren Heizung ausgerüstet sein.

Die Erfindung betrifft ferner eine mit der Vor­ richtung hergestellte Gitterkonstruktion, wie z. B. Wärme­ austauscher oder Heizkörper, die aus parallelverlau­ fenden rohrförmigen Trägerelementen und zu diesen querverlau­ fenden Rippen besteht, welche die rohrförmigen Trägerelemente umgeben und mit diesen verbunden sind. Bekannte Pro­ dukte sind aus mehreren Teilen zusammengesetzt, die zum Beispiel durch Schweißnähte miteinander verbunden sind. Wegen der bei der Herstellung der Teile entste­ henden Maßabweichungen ist die Wärmeübertragung zwi­ schen den Rohren und den Rippen nicht immer optimal.

Die erfindungsgemäße Gitterkonstruktion ist dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Trägerelemente und die Rippen einstückig ausgebildet sind. Dank dieses Merkmals ist die Wärmeübertragung immer optimal.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im fol­ genden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläu­ tert, wobei zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in prinzipieller Darstellung,

Fig. 2 ein Detail der Vorrichtung im Vertikal­ schnitt,

Fig. 3 ein Detail der Vorrichtung im Horizontal­ schnitt in Berührungsebene der Kokillen,

Fig. 4 ein Kokillenpaar in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 ein mit den Kokillen gemäß Fig. 4 herge­ stelltes Produkt,

Fig. 6 ein anderes Produkt, und

Fig. 7 ein drittes mit der beanspruchten Vor­ richtung hergestelltes Produkt.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus längs zwei endloser Bahnen umlaufenden Kokillen 1 und 2, die an Führungsschienen 3 einander begegnen, um geschlossene Formhohlräume zu bilden. Die Vorrichtung umfaßt auch Mundstückhülsen 4, die mit einem Spritzkopf 6 eines Extruders 5 in Verbindung stehen. In Fig. 1 ist ferner gezeigt, wie fertiges Produkt 7 aus dem Ende der Vorrichtung herauskommt.

Fig. 2 und 3 zeigen näher die Teile der Vorrich­ tung, die bei der Formung des Produkts mitwirken. Auf der Mittellinie der Mundstückhülse 4 ist ein Dorn 8 vorgesehen, der einen sich kegelförmig erweiternden Abschnitt 9 aufweist, der in einen zylindrischen Kern 10 übergeht. Die dem Dorn und dem Kern zugewandte Fläche der Kokillen ist zur Bildung von Rippen 13 im Produkt mit Rippen 11 und Nuten 12 versehen. Der Dorn 8 mit dem Abschnitt 9, die Mundstückhülse 4 und die Innenfläche der Kokillen begrenzen zwischen sich einen Formraum 14, in dem das Produkt wenigstens zum größten Teil geformt wird. Zwischen dem Kopf der Mundstückhülse 4 und dem Dorn 8 ist ein ringförmiges Mundstück 15 zum Zuführen einer plastischen Masse in den Formraum 14 vorgesehen.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung mindestens zwei nebeneinanderliegende Mundstücke 15 auf und die Kokillen 1, 2 sind so breit geformt, daß sie an jedem Mundstück einen Formraum 14 aufweisen. Außerdem stehen die jeden Formraum 14 umgebenden Nuten 12 der Kokillen über Kanäle 16 miteinander in Verbindung. Die an ver­ schiedenen Mundstücken 15 vorgesehenen Nuten 12 stehen dann die ganze Zeit miteinander in Verbindung, wenn die Kokillen einander gegenüberstehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kanäle 16 gleich breit wie die Nuten 12, so daß die Kanäle 16 in der Tat Verlängerungen der Nuten sind, die die benachbarten Formräume miteinander verbinden.

Die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung arbei­ tet wie folgt. Die von den Mundstücken 15 zugeführte plastische Masse bewegt sich im Formraum 14 durch Ein­ wirkung des kegelförmigen Abschnitts 9 des Dorns 8 nach außen, dringt dabei in die Nuten 12 der Kokillen ein und bildet ein mit Rippen 13 versehenes Produkt. Da die zwischen den benachbarten Formräumen befind­ lichen Teile der Nuten über die Kanäle 16 miteinander in Verbindung stehen, dringt die plastische Masse auch in diese Kanäle ein und bildet schließlich einheitliche Materialbrücken zwischen den zwei Formräumen.

Fig. 3 zeigt Kokillen, die zwei nebeneinander­ liegende Formräume 14 aufweisen, und Fig. 4 zeigt ein Kokillenpaar, in dem es für drei Mundstücke Platz gibt. Eine Nut 12, die allen drei Formräumen gemeinsam ist, ist in Fig. 4 mit gestrichelter Linie gezeigt.

Fig. 5 zeigt eine mit Kokillen gemäß Fig. 4 hergestellte Gitterkonstruktion mit parallelverlau­ fenden langgestreckten rohrförmigen Trägerelementen 17, die von zu den Trägerelementen querverlaufenden, in einem Abstand voneinander angeordneten Rippen 13 miteinander verbunden sind.

Fig. 6 zeigt eine Gitterkonstruktion, die von der Konstruktion gemäß Fig. 5 darin abweicht, daß die Rippen 13 des mittleren Trägerelements in verschiedener Ebene liegen als die Rippen der äußeren Trägerelemente. Auch in diesem Fall stehen die Rippen über schmale Materialbrücken 18 miteinander in Verbindung.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel von einer Konstruk­ tion, bei der der Durchmesser der benachbarten rohrför­ migen Trägerelemente verschieden ist. Auch der Radius der Rippen 13 variiert entsprechend.

An Stelle der rohrförmigen Elemente 17 werden massive Stangen gebildet, wenn die Dorne 8 und die Kerne 10 weggelassen werden. Alternativ können die Nuten der Kokillen so geformt werden, daß Nuten ledig­ lich zwischen den Formräumen vorgesehen sind, wobei also die rohrförmigen Trägerelemente 17 auf ihrer Außenfläche überwiegend eben sind und nur zwischen den Elementen Materialbrücken vorgesehen sind. Alternativ können die Rippen auch eine Schraubenlinie darstellen.

Zur Bildung von dünnen Stellen an den Rippen 13 zwischen den Trägerelementen 17 kann die Innenfläche der Kokillen so ausgeformt sein, wie in Fig. 4 mit der strichpunktierten Linie gezeigt ist. Damit wird eine Konstruktion erhalten, die längs der zwischen den Trägerelementen befindlichen und mit diesen parallel­ verlaufenden Linien gebogen werden kann.

Um sicherzustellen, daß die plastische Masse die Nuten und die Kanäle vollständig ausfüllt, emp­ fiehlt es sich, die Kokillen mit Heizeinrichtungen zu versehen. Der Formraum 14 ist von der Mundstückhülse 4, von den Kokillen 1, 2 und von einem aus bereits abgekühltem Material gebildeten Stopfen begrenzt. Der zur Bildung von massiven Trägerelementen 17 und Rippen 13 erforder­ liche Druck wird in dem Extruder 5 erzeugt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Gitterkon­ struktionen, die Mundstücke (15) zum Extrudieren einer plastischen Masse sowie einen in der Produktions­ richtung nach den Mundstücken gebildeten Formraum (14) begrenzende, hintereinander bewegliche Kokillen (1, 2) aufweist, die am Formraum in der Produktionsrich­ tung verlaufen und die auf ihren den Formraum begren­ zenden Formflächen Nuten (12) zur Bildung von Rippen (13) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei nebeneinander angeord­ nete Mundstücke (15) vorgesehen sind, daß die Kokillen (1, 2) an jedem Mundstück einen Formraum (14) bilden und daß die Formräume über in den Kokillen (1, 2) vorgesehene Kanäle (16) miteinander in Verbindung stehen, welche Kanäle Kokillennuten (12), die benachbarte Formräume umgeben, miteinander verbinden, um Rippen (13) auszu­ formen, die sich von einem im Formraum gebildeten Trägerelement (17) zu einem anderen erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nuten (12) oder Kanäle (16) minde­ stens eine zwischen den Formräumen (14) befindliche Stelle (19) aufweisen, die schmäler ist als die normale Breite der Nuten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die sich in benachbarte Formräume öff­ nenden Nuten (12) in der Längsrichtung der Mundstücke gegenüber einander versetzt sind und daß die Nuten zur Bildung einer dünnen Materialbrücke (18) über einen Verbindungshohlraum miteinander in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie Einrichtungen zur Heizung der Kokillen auf­ weist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Formraum (14) von einer Mundstückhülse (4), von den Kokillen (1, 2) und von einem bereits abgekühlten Materialstopfen begrenzt ist und daß der zur Bildung von massiven Trägerelementen (17) und Rippen (13) er­ forderliche Druck in einem Extruder (5) erzeugt wird.

6. Gitterkonstruktion, wie z. B. Wärmeaustauscher oder Heizkörper, die mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist und die aus parallelverlaufenden rohrförmigen Trägerelementen (17) und zu diesen querverlaufenden Rippen (13) besteht, welche die rohrförmigen Trägerelemente (17) umgeben und mit diesen verbunden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die rohrförmigen Trägerelemente (17) und die Rip­ pen (13) einstückig ausgebildet sind.