DE4021383C2 - Process for producing a hard metal or ceramic rod and extrusion tool for carrying out the process - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hartmetall- oder Keramikstabes mit mindestens einer schraubenförmig verlaufenden Innenbohrung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Strangpreßwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a method for producing a Tungsten carbide or ceramic rod with at least one helical internal bore according to the generic term of claim 1, and an extrusion tool for Implementation of the method according to the preamble of Claim 6.

Stäbe aus Hartmetall oder Keramik mit wenigstens einer in ihrem Inneren schraubenförmig verlaufenden, also gedrallten, Bohrung, sind beispielsweise aus den Dokumenten EP 0 118 035 A1, DE 36 00 681 A1 oder US-PS 4 059 031 bekannt. Derartige Stäbe werden z.B. zu Bohrern weiterverarbeitet, wobei die gedrallten lnnenbohrungen die späteren Spül- bzw. Kühlkanäle zur Heranführung des Kühl- und Spülmittels bilden.Hard metal or ceramic rods with at least one in their interior is helical, i.e. twisted, Bore, are for example from documents EP 0 118 035 A1, DE 36 00 681 A1 or US Pat. No. 4,059,031. Such Bars are e.g. processed into drills, the the later rinsing and cooling channels twisted inside Form to introduce the coolant and flushing agent.

Aus der EP 0 118 035 A1 ist ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art bekannt. Die Herstellung des kreiszylinderförmigen Sintermetall-Rohlings erfolgt durch Extrudieren mittels einer Strangpreßeinrichtung, in der eine Preß-Formdüse angeordnet ist. Der aus der Formdüse austretende Strangpreßstab wird mit einer abgestimmten Winkelgeschwindigkeit w verdrillt, so daß ein weiterhin zylinderförmiger Metall-Rohling entsteht, in dem wendelförmig verlaufende Kanäle bzw. Ausnehmungen vorliegen. Das Verdrillen erfolgt durch eine nicht näher dargestellte Verdrilleinrichtung, die bevorzugterweise mit Mitteln versehen ist, die für eine stetige und gleichmäßige axiale Führung des Sintermetall- Rohlings und für eine ebenfalls kontinuierliche stetige Verdrillbewegung sorgen. Die Winkelgeschwindigkeit der Verdrilleinrichtung ist auf den Materialfluß, auf die gewünschte Bohrergeometrie und auf den Wendelverlauf der Kühlkanäle abgestimmt, was neben dem eigentlichen Strangpreßwerkzeug zusätzliche Verdrilleinrichtungen und hierauf abgestimmte Steuer- und Regelorgane erfordert.EP 0 118 035 A1 describes a method at the beginning described type known. The manufacture of the circular cylindrical Sintered metal blanks are made by extrusion by means of an extrusion device in which a press molding die is arranged. The one emerging from the molding nozzle Extrusion rod is at a coordinated angular velocity w twisted so that a continued cylindrical Metal blank is created in the spiral Channels or recesses are available. The twisting takes place by a twisting device, not shown, which is preferably provided with means for a constant and uniform axial guidance of the sintered metal  Blanks and for a continuous continuous twisting movement to care. The angular velocity of the Twisting device is based on the material flow desired drill geometry and on the spiral course of the Cooling channels matched what next to the actual extrusion tool additional twisting devices and thereon coordinated control and regulatory bodies required.

Weil bei diesem bekannten Verfahren der Strangpreßstab erst nach dem Austreten aus der glatten Düse verdrillt wird, muß der ohne Rotation ausgepreßte Strang nach dem Austreten aus der Düse in Rotation versetzt werden. Eine hierfür erforderliche, außerhalb der Düse angeordnete Verdrilleinrichtung muß somit mit einer bestimmten Anpreßkraft am austretenden Strang angreifen, um an diesem zu haften und diesen zu verdrillen. Dadurch wird die Staboberfläche entsprechend beeinflußt. Einschnürungen und Anpreßmarken lassen sich nicht vermeiden.Because in this known method, the extrusion rod only is twisted after exiting from the smooth nozzle the strand pressed out without rotation after exiting the nozzle are rotated. A necessary for this twisting device arranged outside the nozzle must therefore exiting with a certain contact pressure Attack the strand to adhere to it and twist it. This affects the rod surface accordingly. Constrictions and contact marks are not possible avoid.

Zur Einsparung zusätzlicher Verdralleinrichtungen außerhalb der Düse ist es aus der DE 36 00 681 A1 zwar bereits bekanntgeworden, die Strangpreßmasse bereits während des Preßvorgangs wendelförmig zu verdrillen. Der Preßvorgang und das Verdrillen werden also in einem Verfahrensschritt gleichzeitig durchgeführt. Dabei findet ein Strangpreßwerkzeug mit einer Düse Verwendung, an deren Innenmantel wenigstens ein in Preßrichtung wendelförmig verlaufender Steg angeordnet ist, der der durch die Düse gepreßten Strangpreßmasse von radial außen her eine Drallbewegung aufzwingt. Bei diesem bekannten Strangpreßwerkzeug ist außerdem vorgesehen, an dem vor dem Düseninnenraum endenden Dorn einen oder mehrere elastische Stifte zu befestigen, die in den Düseninnenraum ragen und den gewünschten Spülbohrungsdurchmesser aufweisen.To save additional twisting devices outside the nozzle has already become known from DE 36 00 681 A1, the extrusion already during the pressing process to twist helically. The pressing process and that Twisting is thus carried out simultaneously in one process step carried out. An extrusion tool is included a nozzle use, on the inner jacket at least one arranged in the pressing direction helically extending web is that of the extruded material pressed through the nozzle forcing a swirling movement radially outward. With this known extrusion tool is also provided on the one or more mandrel ends in front of the nozzle interior attach elastic pins to the interior of the nozzle protrude and have the desired flushing hole diameter.

Auch dieses bekannte Verfahren bzw. Strangpreßwerkzeug weist eine Reihe von Nachteilen auf. Die durch die wendelförmigen Stege des Düseninnenmantels dem Massestrom aufgeprägte Drallbewegung nimmt ausgehend von der Mantelzone radial nach innen in Abhängigkeit von der Zähigkeit und der inneren Reibung des ausgepreßten Materials mehr oder weniger stark ab, so daß die notwendige Geometrie der gedrallten Innenbohrungen nur sehr schwer eingehalten und erhalten werden kann. Eine reproduzierbare Drallbewegung wird allenfalls in der Mantelzone des Massestroms im Bereich der Düsenstege erhalten, die jedoch nur eine geringe radiale Erstreckung aufweisen. Wegen dieser Stege läßt sich auch kein Stabmaterial mit glatter Mantelfläche erzeugen; vielmehr weist das erzeugte Stabmaterial an seiner Mantel- oder Außenfläche ausgeprägte wendelförmige Eindrückungen auf. Da die verarbeitete Keramik- bzw. Hartmetallmasse stark abrasiv wirkt, kommt es zudem häufig sehr schnell zu einem Verschleiß der Drallstege, so daß das Werkzeug nur eine relativ kurze Standzeit besitzt. Die Wiederaufarbeitung der Düsen durch Innenerodieren ist darüber hinaus kostspielig und verteuert somit die Herstellung der Hartmetall- bzw. Keramikstäbe.This known method or extrusion tool also has a number of disadvantages. The through the helical  Ridges of the inner nozzle shell imprinted on the mass flow Swirl movement decreases radially starting from the jacket zone inside depending on toughness and internal friction of the pressed material more or less strongly, so that the necessary geometry of the twisted inner holes it is very difficult to maintain and maintain. A reproducible swirl movement is at most in the jacket zone get the mass flow in the area of the nozzle webs but have only a small radial extent. Because of this webs can not be a rod material with a smooth Generate lateral surface; rather, the rod material produced has pronounced helical on its outer or outer surface Impressions on. Since the processed ceramic or Carbide mass has a strong abrasive effect, it also occurs frequently very quickly to wear of the swirl webs, so that Tool only has a relatively short service life. The reprocessing the EDM nozzle is over it costly and therefore expensive to manufacture Carbide or ceramic rods.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Hartmetall- oder Keramikrohling gemäß der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, mit dem bzw. mit der gedrallte Innenbohrungen exakt und mit über die Stablänge gleichmäßiger Steigung ausgebildet werden können. Gleichzeitig soll die Mantelfläche der Stabrohlinge glatt ausgebildet sein, so daß der oft notwendige Schleifprozeß am Außenumfang zur Beseitigung der gedrallten Einprägungen herkömmlicher Stabrohlinge vermieden wird. Es sollen also Stabrohlinge mit innenliegenden verdrallten Bohrungen erzeugt werden können, die weniger Rohmaterial bei der Herstellung von fertigen Werkzeugen aus diesen Rohlingen wegen der geringeren Aufmaße der Außendurchmesser benötigen. Das Herstellverfahren soll einfach und sicher durchführbar sein und zu verringerten Herstellkosten führen. Schließlich soll die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, nämlich das Strangpreßwerkzeug, einfach und kompakt aufgebaut ist, eine hohe Standzeit aufweisen und eine exakt reproduzierbare Drallbewegung erzeugen können, wobei die Voraussetzung dafür geschaffen sein soll, daß die zur Weiterverarbeitung zum Hartmetall oder Keramikwerkzeug mit verdrallten Innenbohrungen eingesetzten Verdrill-, Steuer- und Regeleinrichtungen wie auch die aufwendigen Düsen mit am Düseninnenmantel angeordneten Stegen entfallen können.The task is based on this state of the art the invention in a method and an apparatus for Manufacture of hard metal or ceramic blank according to the to create genus described above, with or with the twisted inner holes exactly and with the Rod length of uniform slope can be formed. At the same time, the outer surface of the bar blanks should be smooth be trained so that the often necessary grinding process on Outer circumference to remove the twisted impressions more conventional Bar blanks is avoided. It should thus rod blanks with internal twisted bores can be produced using less raw material during manufacture of finished tools from these blanks the smaller dimensions of the outer diameter. The Manufacturing process should be carried out easily and safely be and lead to reduced manufacturing costs.  Finally, the device for performing the method, namely the extrusion tool, simple and compact is built up, have a long service life and an exact one can produce reproducible swirl movement, the The prerequisite for this is to be that for further processing to the carbide or ceramic tool with twisted Internal drilling used twisting, control and Control devices as well as the complex nozzles with am Ridges arranged in the nozzle inner jacket can be omitted.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Strangpreßwerkzeugs durch die Merkmale des Patentanspruchs 6 gelöst.This task is carried out with regard to the procedure by the Features of claim 1 and with respect to the extrusion tool by the features of claim 6 solved.

Erfindungsgemäß wird die innerhalb der Düse liegende Dralleinrichtung vom Massestrom durch- und umströmt, wobei der Strangpreßmasse durch die Dralleinrichtung oder der Dralleinrichtung durch den Massestrom eine Drall- bzw. Drehbewegung aufgezwungen und die Masse mit Drall bzw. drallfrei oder nahezu drallfrei ausgepreßt wird, und wobei zur Bildung der Innenbohrung bzw. der Innenbohrungen der Drall- bzw. Drehbewegung folgendes fadenförmiges Material in den Massestrom hineinragt bzw. eingepreßt wird. Mit anderen Worten, bei der Herstellung des Hartmetall- bzw. Keramikstabes der plastifizierten Strangpreßmasse wird mittels einer innerhalb des Massestroms liegenden Dralleinrichtung eine Drallbewegung aufgezwungen, die in Radialrichtung gleichmäßig über den Querschnitt wirkt, oder aber der Dralleinrichtung wird durch den Massestrom eine Drehbewegung aufgezwungen. Im ersteren Fall ist die Dralleinrichtung drehfest, im zweiten Fall drehbar angeordnet. Die Masse wird in einem Fall mit Drall durch den Düsenmund gepreßt, der als glatter Kanal ausgebildet ist, und tritt sodann mit Drall ins Freie. Im zweiten Fall wird die Masse drallfrei oder nahezu drallfrei durch den Düsenmund gepreßt und tritt sodann nahezu drallfrei ins Freie. Zur Bildung der gedrallten Innenbohrungen wird in den Massestrom fadenförmiges Material eingepreßt, das der Drallbewegung der Masse bzw. der Drehbewegung der Dralleinrichtung folgt. Statt des eingepreßten Materials können auch entsprechend der Anzahl der Innenbohrungen elastische Fäden, bewegliche Gliederketten oder dergleichen in den Düsenmund hineinragen. Das in Fadenform in den Massestrom eingepreßte Material gelangt mit der Strömungsgeschwindigkeit der Strangpreßmasse in diese, wobei das plastische Fadenmaterial von außen unter Druck zugeführt wird. According to the invention, the swirl device located within the nozzle flows through and around the mass flow, the Extrusion compound by the swirl device or the swirl device a swirling or rotating movement due to the mass flow imposed and the mass with swirl or swirl-free or is pressed almost without twist, and being used for formation the inner bore or the inner bores of the swirl or Rotary movement of the following thread-like material into the mass flow protrudes or is pressed. In other words, in the production of the hard metal or ceramic rod the plasticized extrusion is by means of an inside a swirl movement of the mass flow forced over evenly in the radial direction the cross section acts, or else the swirl device a rotational movement is forced by the mass flow. in the in the former case the swirl device is non-rotatable, in the second Case rotatably arranged. The mass is in one case Twist pressed through the nozzle mouth, which acts as a smooth channel is trained, and then goes outside with a twist. in the in the second case, the mass becomes swirl-free or almost swirl-free pressed through the nozzle mouth and then almost occurs  swirl-free outdoors. To form the twisted Inner holes become thread-like material in the mass flow pressed in, the swirl movement of the mass or Rotation of the swirl device follows. Instead of the pressed one Materials can also according to the number of Inner bores elastic threads, movable link chains or the like protrude into the nozzle mouth. That in thread form material pressed into the mass flow passes with the Flow rate of the extrusion compound in this, wherein the plastic thread material is fed from the outside under pressure becomes.  

Bei diesem Material handelt es sich vorzugsweise um einen leicht verdampf­ baren oder durch chemische bzw. physikalische Vorgänge ent­ fernbaren Werkstoff, der spätestens beim Sinterprozeß aufge­ löst und entfernt wird. Das Strangpreßwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich durch eine Dralleinrichtung aus, die als ein- oder mehrgängige Drallschnecke ausgebildet ist. Sie ist koaxial und in Preßrichtung gesehen vor dem als glat­ ter zylindrischer Kanal ausgebildeten Düsenmund angeordnet. Damit erfaßt die Drallschnecke den gesamten Querschnitt des hindurchgepreßten Materialstroms, so daß die Drallbewegung gleichmäßig über den Querschnitt des Materialstroms ausgebil­ det wird. Die Drallschnecke ist leicht auswechselbar innerhalb des Strangpreßwerkzeugs gehalten und kann bei Verschleiß ohne Schwierigkeiten gegen eine andere Drallschnecke ausgetauscht werden. Die Düse selbst ist glatt ausgebildet und weist insbe­ sondere im Mündungsbereich einen zylindrischen Kanal mit glat­ tem Innenmantel auf. Durch das Fehlen besonderer Drallstege am Düseninnenmantel wird der Verschleiß der Düse in Grenzen gehalten. Die Drallschnecke ist entweder drehfest mit dem Schneckenträger verbunden und zwingt dem hindurchgepreßten Massestrom, wie erwähnt, eine Drallbewegung auf. Nach einem weiteren Merkmal kann die Drallschnecke aber auch drehbar am Schneckenträger angeordnet sein, so daß sie die Fähigkeit zur Autorotation besitzt und durch den hindurchgepreßten Massestrom in Drehung versetzt wird, während der Massestrom selbst drall­ frei oder nahezu drallfrei bleibt. Mit dem Verfahren und dem Strangpreßwerkzeug nach der Erfindung werden Hartmetall- bzw. Keramikstäbe mit exakt ausgebildeten und gedrallten Innenboh­ rungen erhalten, deren Außenfläche glatt ist, also keinerlei Eindrückungen, Vertiefungen, Riefen, Erhöhungen od. dgl. auf­ weist. Die im Strangpreßwerkzeug verwendete Drallschnecke ist einfach herstellbar, beispielsweise durch eine entsprechende Verdrillung von Leitblechen, so daß die Hartmetall- bzw. Kera­ mikstabrohlinge kostengünstig herstellbar sind.This material is preferably easily evaporated ed or by chemical or physical processes removable material, which at the latest during the sintering process dissolves and is removed. The extrusion tool for carrying out the method is characterized by a swirl device, which is designed as a single or multi-turn swirl screw. It is coaxial and seen in the pressing direction before that as smooth ter cylindrical channel formed nozzle mouth arranged. The swirl screw thus captures the entire cross section of the material flow pressed through, so that the swirl movement trained evenly across the cross-section of the material flow det. The swirl screw is easily replaceable within of the extrusion tool and can be worn without wear Difficulties exchanged for another twist snail become. The nozzle itself is smooth and has in particular especially in the mouth area a cylindrical channel with smooth inner jacket. Due to the lack of special swirl bars wear on the nozzle is limited within the nozzle inner jacket held. The swirl screw is either non-rotatable with the Snail carrier connected and forces the pressed through Mass flow, as mentioned, a swirl movement. After one Another feature, the swirl screw can also be rotated on Snail carriers are arranged so that they have the ability to Has autorotation and through the pressed mass flow is rotated while the mass flow itself swirls remains free or almost swirl-free. With the procedure and the Extrusion tool according to the invention are hard metal or Ceramic rods with precisely formed and twisted inner bores stanchions whose outer surface is smooth, i.e. none Impressions, indentations, scores, increases or the like points. The twist screw used in the extrusion tool is easy to manufacture, for example by an appropriate one Twisting of baffles so that the hard metal or Kera micro blanks are inexpensive to manufacture.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt The invention is described below using exemplary embodiments in Connection in connection with the drawing explained. It shows  

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Strangpreßwerkzeug in schema­ tischer Darstel­ lung und Fig. 1 shows a longitudinal section through an extrusion tool in a schematic table presen- tation and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Strangpreßwerkzeugs. Fig. 2 shows a longitudinal section through a further embodiment of the extrusion tool.

Das Strangpreßwerkzeug gemäß Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus dem Gehäu­ se 1, das sich etwa kegelstumpfförmig verjüngt und in die Düse 2 übergeht. In Fig. 1 ist die Düse 2 der Einfachheit hal­ ber als mit dem Gehäuse 1 einstückig ausgebildet gezeigt; selbstverständlich kann die Düse 2 auch, wie in Fig. 2, als besonderes Teil gestaltet und in das Gehäuse 1 eingesetzt sein. Die Düse 2 weist im Austrittsbereich, also im Bereich des Düsenmundes 3, einen zylindrischen Kanal 4 auf, dessen Innenmantel 5 glatt ausgebildet ist. Der Durchmesser dieses zylindrischen glatten Kanals 4 entspricht dem Durchmesser der mit dem Strangpreßwerkzeug hergestellten Stäbe aus Hart­ metall bzw. Keramik. Koaxial zum Gehäuse 1 ist ein innenlie­ gender Dorn 6 angeordnet, der gleichfalls zum Austrittsbereich des Strangpreßwerkzeugs hin kegelstumpfförmig gestaltet ist, so daß zwischen ihm und dem Gehäuse 1 ein in Preßrichtung kontinuierlich im Durchmesser abnehmender Ringspalt 7 gebil­ det wird. Am Dornende und vor dem Kanal 4 ist eine Drallein­ richtung 8 angeordnet, die als Drallschnecke ausgebildet ist. Diese Drallschnecke 8, die beispielsweise aus in Preßrichtung wendelförmig verlaufenden Blechen od. dgl. besteht, ist dreh­ fest oder drehbar mit dem Dorn 6 verbunden, der somit gleich­ zeitig als Träger der Drallschnecke 8 eingesetzt ist. Die Drallschnecke 8 ist ein- oder mehrgängig ausgebildet. Sie erstreckt sich in Radialrichtung bis hin zur Innenwandung des Gehäuses 1, so daß der gesamte von der Preßmasse 9 durch­ setzte Querschnitt von der Drallschnecke 8 eingenommen wird. Zumindest dann, wenn die Drallschnecke 8 drehbar am Dorn 6 angeordnet ist, ist zwischen der Drallschnecke 8 und der Innen­ wandung des Gehäuses 1 ein geringer Spalt freigehalten, so daß die Drallschnecke 8 frei drehen kann.The extrusion die according to Fig. 1 and 2 consists essentially of the Gehäu se 1, which tapers approximately frustoconically and merges into the nozzle 2. In Fig. 1, the nozzle 2 is shown for the sake of simplicity as being integral with the housing 1 ; of course, the nozzle 2 can also, as in FIG. 2, be designed as a special part and inserted into the housing 1 . The nozzle 2 has a cylindrical channel 4 in the outlet area, that is to say in the area of the nozzle mouth 3 , the inner jacket 5 of which is smooth. The diameter of this cylindrical smooth channel 4 corresponds to the diameter of the bars made of hard metal or ceramic produced with the extrusion tool. Coaxially to the housing 1 is an interior mandrel mandrel 6 is arranged, which is also designed frustoconical to the exit region of the extrusion tool, so that between it and the housing 1, a continuously decreasing in diameter diameter ring gap 7 is gebil det. At the end of the mandrel and in front of the channel 4 a Drallein device 8 is arranged, which is designed as a swirl screw. This swirl screw 8 , which consists, for example, of sheets which run helically in the pressing direction or the like, is rotatably or rotatably connected to the mandrel 6 , which is thus simultaneously used as a carrier of the swirl screw 8 . The swirl screw 8 is designed with one or more threads. It extends in the radial direction up to the inner wall of the housing 1 , so that the entire of the molding compound 9 is taken up by the cross section of the swirl screw 8 . At least when the swirl screw 8 is rotatably arranged on the mandrel 6 , a small gap is kept between the swirl screw 8 and the inner wall of the housing 1 , so that the swirl screw 8 can rotate freely.

Wie Fig. 1 weiterhin deutlich zeigt, steht das Strangpreßwerkzeug mit einer Druckkammer 10 in Verbindung, die ein Material auf­ nimmt, das unter Druck und/oder bei erhöhter Temperatur plastisch ist und über einen weiten Druck- und Temperaturbe­ reich plastisch bleibt. Die Druckkammer 10 steht über Kanäle 11 und 12, die sich in der Drallschnecke 8 fortsetzen und an der dem glatten Kanal 4 zugewandten Hinterkante 13 der Drallschnecke 8 austreten, mit dem Innenraum des Strangpreß­ werkzeuges im Bereich der Düse 2 in Verbindung. Des weiteren ist noch eine Druckmeßeinrichtung 14 am Preßwerkzeug angeord­ net, mit deren Hilfe der Druck im Bereich der Hinterkante 13 der Drallschnecke 8 gemessen werden kann. Es sei noch dar­ auf hingewiesen, daß die Austrittsbohrungen 15 in der Drall­ schnecke 8 jeweils in einem bestimmten radialen Abstand von der Achse angeordnet sind, der der Lage der gewünschten Innen­ bohrungen bei den Stabrohlingen entspricht.As FIG. 1 also clearly shows, the extrusion tool is connected to a pressure chamber 10 , which takes up a material that is plastic under pressure and / or at elevated temperature and remains richly plastic over a wide pressure and temperature range. The pressure chamber 10 is connected to the interior of the extrusion tool in the region of the nozzle 2 via channels 11 and 12 , which continue in the swirl screw 8 and exit at the rear edge 13 of the swirl screw 8 facing the smooth channel 4 . Furthermore, a pressure measuring device 14 is arranged on the pressing tool, with the aid of which the pressure in the region of the rear edge 13 of the swirl screw 8 can be measured. It should also be pointed out that the outlet holes 15 in the twist screw 8 are each arranged at a certain radial distance from the axis, which corresponds to the position of the desired inner holes in the rod blanks.

Der Verfahrensablauf bei der Herstellung der Stäbe aus Hart­ metall bzw. Keramik mit gedrallten Innenbohrungen mittels des Preßwerkzeugs ist folgender: Das plastifizierte, aus Hartme­ tall oder Keramik bestehende Strangpreßmaterial 9 wird unter Druck in den Ringspalt bzw. die Ringkammer 7 gepreßt und ge­ langt zur innerhalb des Massestroms liegenden Drallschnecke 8. The process flow in the manufacture of hard metal or ceramic rods with twisted inner bores by means of the pressing tool is as follows: The plasticized, made of hard metal or ceramic extrusion material 9 is pressed under pressure into the annular gap or the annular chamber 7 and reaches to the inside of the mass flow twist screw 8 .

Beim Hindurchpressen des Strangpreßmaterials 9 durch die sta­ tionäre, also drehfest angeordnete, Drallschnecke 8 wird dem Strangpreßmaterial 9 in diesem Bereich eine Drallbewegung auf­ gezwungen. Diese Drall- bzw. Drehbewegung der Preßmasse 9 bleibt bei ihrem Eintritt in den glatten Kanal 4 der Düse 2 sowie beim Austritt aus diesem Kanal 4 ins Freie erhalten und zeich­ net sich durch große Gleichmäßigkeit über den gesamten Quer­ schnitt des Massestroms aus. Ist die Drallschnecke 8 drehbar angeordnet, d. h. ist sie der Autorotation fähig, so wird der Drallschnecke 8 durch den hindurchgepreßten Massestrom eine Drehbewegung aufgezwungen, während der Massestrom drallfrei oder nahezu drallfrei bleibt und die Düse 2 auch nahezu drall­ frei verläßt. Die Drallbewegung und die Größe des Dralls bzw. die Drehbewegung der Drallschnecke 8 werden weitgehend durch die Ausbildung der Drallschnecke 8 beeinflußt. So kann diese Drallschnecke 8 ein- oder mehrgängig ausgebildet sein und die Steigung der Drallschnecke 8, d. h. ihr Drallwinkel, ist ent­ sprechend der gewünschten Steigung der gedrallten Innenboh­ rungen der Hartmetall- bzw. Keramikstäbe eingestellt. In den Massestrom wird von der Druckkammer 10 her über die Kanäle 11 und 12 in die Bohrungen 15 der Drallschnecke 8 leicht ver­ dampfbares oder auflösbares Material von außen und vorzugsweise unter Druck eingebracht, das in Fa­ denform aus der Hinterkante 13 der Drallschnecke 8 austritt und dabei die Drallbewegung des Massestroms bzw. der Drall­ schnecke 8 mitmacht. Durch dieses fadenförmige Material werden die Innenbohrungen 16 innerhalb des aus der Düse 2 austreten­ den Stabrohlings 17 gebildet, wobei das fadenförmige Material spätestens beim Sinterprozeß entfernt wird, so daß ein Stab­ rohling 17 mit exakt verdrallten Innenbohrungen zurückbleibt. Die Austrittsgeschwindigkeit des fadenförmigen Materials aus den Bohrungen 15 der Drallschnecke 8 ist gleich der Strömungs­ geschwindigkeit der durch die Drallschnecke 8 gepreßten Strang­ preßmasse 9. Der zum Einpressen des Fadenmaterials benötigte Druck ist gleich bzw. geringfügig größer als der Druck im Massestrom im Bereich der Hinterkante 13 der Drallschnecke 8, der mittels der Meßeinrichtung 14 ermittelt und angezeigt wird. Die stationäre Dralleinrichtung 8 führt zu einer exak­ ten Verdrallung der hindurchgepreßten Masse. Bei frei dreh­ barer Anordnung der Dralleinrichtung 8 wird diese durch die hindurchgepreßte Masse exakt gedreht. Es werden somit Stab­ rohlinge 17 mit exakt verdrallten Innenbohrungen 16 und - wegen des Durchtritts durch den glatten Kanal 4 - glatter Man­ telfläche gebildet.When pressing the extrusion material 9 through the sta tionary, ie rotatably arranged, twist screw 8 , the extrusion material 9 is forced into a swirl movement in this area. This swirl or rotary movement of the molding compound 9 remains when it enters the smooth channel 4 of the nozzle 2 and when it exits this channel 4 into the open and is characterized by great uniformity over the entire cross section of the mass flow. If the swirl screw 8 is rotatably arranged, ie if it is capable of autorotation, the swirl screw 8 is forced to rotate by the mass flow pressed through it, while the mass flow remains swirl-free or almost swirl-free and the nozzle 2 also leaves almost swirl-free. The swirl movement and the size of the swirl or the rotary movement of the swirl screw 8 are largely influenced by the design of the swirl screw 8 . Thus, this swirl screw 8 can be single or multi-course and the pitch of the swirl screw 8 , ie its swirl angle, is adjusted accordingly to the desired pitch of the twisted inner bores of the hard metal or ceramic rods. In the mass flow from the pressure chamber 10 forth through the channels 11 and 12 into the bores 15 of the swirl screw 8, easily evaporable or dissolvable material is introduced from the outside and preferably under pressure, which emerges in the form of the rear edge 13 of the swirl screw 8 and thereby the swirl movement of the mass flow or the twist screw 8 participates. Through this thread-like material, the inner bores 16 are formed within the rod blank 17 emerging from the nozzle 2 , the thread-like material being removed at the latest during the sintering process, so that a rod blank 17 remains with exactly twisted inner bores. The exit velocity of the filamentary material from the holes 15 of the swirling scroll 8 is equal to the flow velocity of the pressed through the swirl scroll 8 strand molding compound. 9 The pressure required to press in the thread material is equal to or slightly greater than the pressure in the mass flow in the area of the rear edge 13 of the twist screw 8 , which pressure is determined and displayed by means of the measuring device 14 . The stationary swirl device 8 leads to an exact swirl of the mass pressed through. With freely rotatable arrangement of the swirl device 8 , it is rotated exactly by the mass pressed through it. There are thus rod blanks 17 with exactly twisted inner bores 16 and - because of the passage through the smooth channel 4 - a smooth surface.

In Fig. 2 ist ein modifiziertes Strangpreßwerkzeug gezeigt. Bei diesem Strangpreßwerkzeug sind an der Hin­ terkante 13 der vom Dorn 6 gehaltenen Drallschnecke 8 ent­ sprechend der gewünschten Anzahl der späteren Innenbohrungen des Stabrohlings mehrere elastische Fäden 18 angehängt. Diese elastischen Fäden 18 können beispielsweise auch bewegliche Gliederketten od. dgl. sein. Die Düse 2 mit glattem Durchgangs­ kanal 4 ist als besonderes Teil aus verschleißfestem Material in das Gehäuse 1 eingesetzt. Wie bereits weiter oben beschrie­ ben, wird das Strangpreßmaterial 9 im Bereich der Drallschnec­ ke 8 verdrallt und gelangt mit Drall in den nachgeschalteten Kanal 4 der Düse 2, oder aber die Drallschnecke 8 wird durch das Strangpreßmaterial 9 in Rotation versetzt, wobei das Strangpreßmaterial 9 selbst drallfrei oder nahezu drallfrei bleibt. Die an der Drallschnecke 8 angehängten elastischen Fäden 18 machen die Drall- bzw. Drehbewegung mit. Diese Fäden 18 ragen in den Kanal 4 der Düse 2 bis zu dessen Ende, also bis zur Düsenmündung, hinein. Der Durchmesser dieser Fäden 18 - oder der Gliederketten od. dgl. - entspricht dem ge­ wünschten Durchmesser der Innenbohrungen 16 des austretenden Stabrohlings 17. A modified extrusion die is shown in FIG . In this extrusion tool are at the rear edge 13 of the twist screw 8 held by the mandrel 6 accordingly the desired number of later internal bores of the rod blank, several elastic threads 18 are attached. These elastic threads 18 can also be, for example, movable link chains or the like. The nozzle 2 with a smooth passage channel 4 is used as a special part made of wear-resistant material in the housing 1 . As already described above, the extrusion material 9 is twisted in the area of the twist screw 8 and passes with twist into the downstream channel 4 of the nozzle 2 , or else the twist screw 8 is set in rotation by the extrusion material 9 , the extrusion material 9 itself remains swirl-free or almost swirl-free. The elastic threads 18 attached to the twist screw 8 make the twist or rotary movement. These threads 18 protrude into the channel 4 of the nozzle 2 up to its end, that is to say to the nozzle mouth. The diameter of these threads 18 - or the link chains or the like. - corresponds to the desired diameter of the inner bores 16 of the emerging rod blank 17th

Es sei noch angemerkt, daß der Drallwinkel der Drallschnecke 8 und der Drallwinkel der Innenbohrungen 16 der Stäbe 17 durch einen festen Faktor voneinander verschieden sein können. Insbeson­ dere ist der Drallwinkel der Dralleinrichtung 8 um einen be­ stimmten Betrag größer als der Drallwinkel der gedrallten In­ nenbohrungen 16. Die im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Druck­ kammer 10 kann beispielsweise als Kolben- oder Schneckenpres­ se (Extruder) ausgebildet sein.It should also be noted that the swirl angle of the swirl screw 8 and the swirl angle of the inner bores 16 of the rods 17 can differ from one another by a fixed factor. In particular, the swirl angle of the swirl device 8 is greater by a certain amount than the swirl angle of the swirled inner bores 16 . The pressure chamber 10 mentioned in connection with FIG. 1 can be designed, for example, as a piston or screw press (extruder).

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Hartmetall- oder Keramikstabes mit mindestens einer schraubenförmig Innenbohrung und glatter Außenfläche, bei dem die plastifizierte Strangpreßmasse durch eine Düse mit glattem Kanal ins Freie gepreßt und während des Strangpreßvorganges mittels einer über den Querschnitt des Stranges wirkenden Dralleinrichtung eine wendelförmige Verdrillung erzeugt wird, wobei die Strangpreßmasse im Anschluß daran gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Düse (2) liegende Dralleinrichtung vom Massestrom durch- und umströmt wird, wobei der Strangpreßmasse (9) durch die Dralleinrichtung (8) oder der Dralleinrichtung (8) durch die Strangpreßmasse (9) eine Drall- bzw. Drehbewegung aufgezwungen und die Masse mit Drall bzw. drallfrei oder nahezu drallfrei ausgepreßt wird, und daß zur Bildung der Innenbohrung bzw. -bohrungen (16) der Drall- bzw. Drehbewegung folgendes fadenförmiges Material in den Massestrom hineinragt bzw. eingepreßt wird.1. A method for producing a hard metal or ceramic rod with at least one helical inner bore and smooth outer surface, in which the plasticized extrusion is pressed through a nozzle with a smooth channel into the open and generates a helical twist during the extrusion process by means of a swirl device acting over the cross section of the strand the extrusion mass is subsequently sintered, characterized in that the swirl device inside the nozzle ( 2 ) is flowed through and around by the mass flow, the extrusion mass ( 9 ) being produced by the swirl device ( 8 ) or the swirl device ( 8 ) a swirl or rotary movement is forced through the extrusion ( 9 ) and the mass is pressed out with a swirl or swirl-free or almost swirl-free, and that to form the inner bore or bores ( 16 ) of the swirl or rotary movement the following thread-like material in the mass flow protrudes or is pressed in. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenförmige Material aus elastische Fäden (18) entsprechend der Anzahl der Innenbohrungen (16) besteht, die in den Kanal (4) hineinragen. 2. The method according to claim 1, characterized in that the thread-like material consists of elastic threads ( 18 ) corresponding to the number of inner bores ( 16 ) which protrude into the channel ( 4 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenförmige Material derart in den Massestrom eingebracht wird, daß leicht verdampfbares oder durch chemische bzw. physikalische Vorgänge entfernbares plastisches Material, welches spätestens beim Sinterprozeß entfernt wird, in Fadenform mit der Strömungsgeschwindigkeit der Strangpreßmasse (9) von außen vorzugsweise unter Druck in diese eingepreßt wird, wobei das plastische Material vorzugsweise durch Druck oder Temperaturerhöhung plastifiziert wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the thread-like material is introduced into the mass flow in such a way that easily evaporable or removable by chemical or physical processes plastic material, which is removed at the latest during the sintering process, in thread form with the flow rate of the extrusion compound ( 9 ) is pressed into it from outside, preferably under pressure, the plastic material preferably being plasticized by pressure or temperature increase. 4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Fadenmaterial, das über einen weiten Druck- und/oder Temperaturbereich plastisch bleibt.4. The method according to claim 3, characterized through a thread material that has a wide pressure and / or temperature range remains plastic. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser die elastischen Fäden (18) bzw. des eingepreßten fadenförmigen plastischen Materials dem Innendurchmesser der verdrallten Innenbohrungen (16) entspricht.10. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the outer diameter of the elastic threads ( 18 ) or the pressed-in thread-like plastic material corresponds to the inner diameter of the twisted inner bores ( 16 ). 6. Strangpreßwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Düse und einem innenliegenden koaxialen Dorn, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralleinrichtung als ein- oder mehrgängige Drallschnecke (8) ausgebildet ist, die koaxial und - in Preßrichtung gesehen - vor dem als glatter zylindrischer Kanal (4) ausgebildeten Düsenmund (3) angeordnet ist, wobei die Drallschnecke entweder drehfest mit dem als Schneckenträger ausgebildeten Dorn (6) verbunden ist oder drehbar am als Schneckenträger ausgebildeten Dorn (6) befestigt ist. 6. extrusion tool for performing the method according to any one of claims 1 to 5, with a nozzle and an internal coaxial mandrel, characterized in that the swirl device is designed as a single or multi-start swirl screw ( 8 ) which is coaxial and - seen in the pressing direction - is arranged in front of the nozzle mouth ( 3 ), which is designed as a smooth cylindrical channel ( 4 ), the swirl screw being either non-rotatably connected to the mandrel ( 6 ) designed as a screw carrier or rotatably attached to the mandrel ( 6 ) designed as a screw carrier. 7. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hinterkante (13) der Drallschnecke (8) elastische Fäden (18) befestigt sind, die in den glatten Kanal (4) des Düsenmunds (3) bis zum Düsenende hineinragen.7. extrusion tool according to claim 6, characterized in that on the rear edge ( 13 ) of the swirl screw ( 8 ) elastic threads ( 18 ) are attached which protrude into the smooth channel ( 4 ) of the nozzle mouth ( 3 ) to the nozzle end. 8. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drallschnecke (8) bis zu deren Hinterkante (13) verlaufende Bohrungen (15) angeordnet sind, die über Kanäle (11, 12) des Dorns (6) mit einer Zuführung für das plastische Fadenmaterial in Verbindung stehen.8. extrusion tool according to claim 6 or 7, characterized in that in the swirl screw ( 8 ) up to the rear edge ( 13 ) extending bores ( 15 ) are arranged which via channels ( 11 , 12 ) of the mandrel ( 6 ) with a feed for the plastic thread material. 9. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung für das plastische Fadenmaterial als Druckkammer (10) ausgebildet ist.9. extrusion tool according to claim 8, characterized in that the feed for the plastic thread material is designed as a pressure chamber ( 10 ). 10. Strangpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Druck des Massestroms im Bereich der Hinterkante (13) der Drallschnecke (8) messende Druckmeßeinrichtung (14) angeordnet ist.10. Extrusion tool according to one of claims 6 to 9, characterized in that a pressure measuring device ( 14 ) is arranged to measure the pressure of the mass flow in the region of the rear edge ( 13 ) of the swirl screw ( 8 ). 11. Strangpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallwinkel der Drallschnecke (8) um einen vorbestimmten Faktor gegenüber dem Drallwinkel der in die Stäbe (17) eingeformten Innenbohrungen (16) abweicht.11. Extrusion tool according to one of claims 6 to 10, characterized in that the swirl angle of the swirl screw ( 8 ) deviates by a predetermined factor compared to the swirl angle of the inner bores ( 16 ) formed in the rods ( 17 ). 12. Strangpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Druckkammer (10) von einer Kolben- oder Schneckenpresse erzeugt wird.12. Extrusion tool according to one of claims 9 to 11, characterized in that the pressure in the pressure chamber ( 10 ) is generated by a piston or screw press.