具有连续变化的叠片宽度的叠片块制造技术

提出一种用于校准挤压的型材(550)的校准装置(500)的叠片块(100、100a)。所述叠片块(100、100a)包括叠片结构(110、110a)，该叠片结构具有多个叠片(112)，所述叠片通过沟槽(114)彼此间隔开且在所述叠片块(100、100a)的纵向方向上布置，其中，所述叠片结构(110、110a)的叠片(112)在所述叠片块(100、100a)的纵向方向上具有可变的尺寸。此外，提供了一种用于制造上述叠片块(100、100a)的方法以及一种包括多个上述叠片块(100、100a)的校准装置(500)。此外，提供了一种用于上述叠片块(100、100a)的增材制造的系统、一种相应的计算机程序和一种相应的数据组。应的数据组。应的数据组。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有连续变化的叠片宽度的叠片块


[0001]本专利技术涉及一种用于校准装置的叠片块，该校准装置用于校准挤压型材。本专利技术还涉及一种用于制造这种叠片块的方法、一种用于增材制造这种叠片块的系统以及一种相应的计算机程序和数据组。

技术介绍

[0002]校准装置用于校准挤压的环形型材，例如管型材。在制造这种型材时，首先在挤压机中产生用于制造型材的所需塑料熔体。然后将产生的塑料熔体挤压通过挤压机的出口喷嘴，该出口喷嘴规定了型材的形状。然后，从挤压机的出口喷嘴出来的型材通过校准装置，该校准装置尺寸精准地将仍被加热的型材重塑。
[0003]由DE 198 43 340 C2已知这样的一种用于确定挤压型材尺寸的校准装置。在此教导了可变地可调节的校准装置，其被构造用于校准具有不同管直径的挤压的塑料管。校准装置包括壳体和圆形地布置在壳体中的多个叠片块，这些叠片块一起形成具有圆形校准开口的校准笼，要校准的管被引导通过该校准笼(特别是参见DE 198 43 340 C2的图1和图2)。此外，每个叠片块都与致动装置耦接，该致动装置被设置用于使得相应叠片块各自地径向位移。以这种方式，可以根据需要相应地调节由多个叠片块形成的圆形校准开口的有效横剖面。
[0004]在DE 198 43 340 C2中描述的叠片块分别由多个叠片组成，这些叠片串在彼此间隔开地布置的两个承载杆上。为了在相邻的叠片之间保持所需的距离，使用了间隔套筒(也参见DE 198 43 340 C2的图3)。图1中还示出了串连的叠片块的示例。图1中所示的叠片块10包括多个叠片12和间隔套筒14，它们沿着两个承载杆16交替地串连。这种串起的叠片块制造起来很费力，因而成本很高。
[0005]与上述的成串的叠片块不同，此外已知具有封闭的承载结构(或背脊结构)的叠片块。图2a和2b示出了这样的叠片块的示例。叠片块20包括多个叠片22，这些叠片由块状地形成的背脊结构24承载(参见图2a中的3D视图)。块状的背脊结构24在此以实心体(例如杆状体)的形式实现。由WO 2004/103684 A1已知具有封闭的背脊结构的叠片块的其他示例。这种叠片块可以一体地构造。它们可以通过合适的处理方法(例如铣削、切割)由一个材料块成本有利地来制造。然而，也可以考虑使用铸造方法来制造叠片块20。
[0006]图1、2a和2b中所说明的叠片块10、20的共同点在于，叠片12、22以及在叠片12、22之间的间隔区域(亦称为沟槽)分别具有预定的恒定宽度。因此，叠片块10、20的通过叠片12、22和沟槽所产生的叠片结构分别具有在叠片块10、20的纵向方向上恒定的节距T(周期性)(见图1和2b)。节距T在此是指在叠片结构内部的最小长度，叠片的布置按照该最小长度重复。节距T取决于在叠片结构内部的叠片的宽度d和沟槽的宽度D，并且等于叠片及其相邻沟槽的宽度之和(即T＝d+D)。
[0007]在此所介绍的具有恒定节距的叠片块中，经常观察到待校准的型材在其被推动经过校准笼时的颤动。颤动的成因是在校准型材时在型材表面上产生的凸起结构。这是因为，
待校准型材的在校准过程期间仍可塑性变形的塑料易于压入叠片结构的沟槽中。由此，在待校准的型材的表面上形成了凸起区(缩写为凸起物)，所述凸起区的尺寸对应于沟槽的尺寸。因此，在待校准型材的表面上产生了以叠片结构的节距T重复的凸起结构。在待校准的型材进给经过校准装置的校准笼时，业已在型材表面上产生的凸起物“啮合”进入叠片块的随后的沟槽中。凸起物的重复啮合进入沟槽中导致在校准笼中待校准的型材的不期望的颤动。另一方面，由于叠片结构在型材表面上的重复按压，增强了在型材表面上的凸起结构。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的目的是提供用于校准装置的叠片块，其进一步减少或消除了结合现有技术介绍的问题。本专利技术的目的尤其是，改善待校准的型材的表面结构。此外，要至少减少或完全避免待校准型材的结合已知的校准块所观察到的颤动。
[0009]为了实现上述目的，根据第一方面，提出一种用于校准挤压的型材的校准装置的叠片块。该叠片块包括叠片结构，该叠片结构具有多个叠片，这些叠片通过沟槽相互间隔开且在叠片块的纵向方向上布置，其中，叠片结构的叠片在叠片块的纵向方向上具有可变的尺寸。
[0010]挤压型材可以为塑料型材。挤压的塑料型材可以为环形型材例如管型材。
[0011]在叠片块的纵向方向上的尺寸是指叠片的宽度。因此，可变的尺寸是指在叠片块的纵向方向上的可变的(即变化的)叠片宽度。
[0012]叠片结构可以在叠片块的纵向方向上具有恒定的(即均等的)节距。叠片结构在叠片块的纵向方向上(即沿着叠片块)的节距取决于叠片的宽度和沟槽的宽度。叠片结构的节距(节距长度)由叠片的宽度及其相邻沟槽的宽度所组成。如果叠片结构的节距保持恒定，尽管叠片在纵向方向上的宽度可变，则叠片之间的沟槽的宽度相应地变化。如开篇所述，沟槽是指在叠片结构内部的两个相邻叠片之间的距离。
[0013]叠片在叠片块的纵向方向上的尺寸可以连续地变化(改变)。连续地变化可以是指，叠片结构的彼此相继的叠片相互间分别具有不同的叠片宽度。因此，叠片结构不具有如下区域：在这些区域中，彼此相继的叠片具有相同的宽度。确切地说，在叠片结构内部的叠片的宽度可以在叠片之间变化。
[0014]根据一种变型，叠片的尺寸可以在叠片块的纵向方向上任意地变化。这意味着，叠片宽度沿着叠片结构的变化(改变)不遵循预定的模式(函数关系)。确切地说，叠片宽度沿着叠片结构的变化是随机的。
[0015]作为叠片宽度的上述随机变化的替代，叠片的尺寸(叠片宽度)可以在叠片块的纵向方向上根据预定的函数变化。描述叠片宽度的变化(改变)的函数可以为连续的函数。例如可设想描述叠片宽度的变化的函数，对于该函数，叠片宽度从一个叠片结构端部至相对的叠片结构端部沿着叠片结构连续地增大或连续地减小。然而也可考虑叠片宽度根据一种函数变化(改变)，对于该函数，叠片宽度首先从一个叠片结构端部开始连续地增大/减小，以便随后又连续地减小/增大，直至到达相对的叠片结构端部。无论实际的实施方案如何，描述叠片宽度的变化的函数都应经过选择，使得它沿着叠片结构没有周期性。以此方式，防止在叠片结构中形成周期性的隆起结构。
[0016]此外，叠片块可以具有承载结构，在该承载结构上布置了叠片结构。承载结构可以
包括构造为梁形的块状背脊结构。此外，块状背脊结构可以设有贯穿部，以便减轻叠片块的重量。
[0017]承载结构可以与叠片或叠片结构一体地构造。为了实现一体构造，可以通过3D打印来制造叠片块。但是也可以设想，例如通过铣削、钻孔和/或切割，由一个唯一的工件来制造叠片块。替代地，叠片结构或叠片以及承载结构可以分别单独制造。然后叠片结构(或叠片)可以相应地与承载结构连接。
[0018]承载结构和叠片可以由相同的材料或不同的材料制成。根据一种变型，用于制造承载结构和/或叠片的材料可以由金属材料制成。但是，也可以考虑使用聚合物材料(具有添加剂)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于校准挤压的型材(550)的校准装置(500)的叠片块(100、100a)，其中，所述叠片块(100、100a)包括叠片结构(110、110a)，该叠片结构具有多个叠片(112)，所述叠片通过沟槽(114)彼此间隔开且在所述叠片块(100、100a)的纵向方向上布置，其特征在于，所述叠片结构(110、110a)的叠片(112)在所述叠片块(100、100a)的纵向方向上具有可变的尺寸。2.如权利要求1所述的叠片块(100、100a)，其特征在于，所述叠片结构(110、110a)在所述叠片块(100、100a)的纵向方向上具有恒定的节距。3.如权利要求1或2所述的叠片块(100、100a)，其特征在于，所述叠片(112)的尺寸在纵向方向上连续地变化。4.如前述权利要求中任一项所述的叠片块(100、100a)，其特征在于，所述叠片(112)的尺寸在所述叠片块(100、100a)的纵向方向上任意地变化。5.如前述权利要求1至3中任一项所述的叠片块(100、100a)，其特征在于，所述叠片(112)的尺寸在所述叠片块(100、100a)的纵向方向上根据预定的函数而变化。6.如前述权利要求中任一项所述的叠片块(100、100a)，其特征在于，所述叠片块(100、100a)还具有承载结构(120)，所述叠片结构(110、110a)布置在该承载结构上。7.如权利要求6所述的叠片块(100、100a)，其中，所述承载结构(120)和所述叠片(112)由相同的材料或不同的材料所制成。8.如前述权利要求中任一项所述的叠片块(100、100a)，其中，所述叠片块(100、100a)一体地构造。9.如前述权利要求中任一项所述的叠片块(100、100a)，其中，所述叠片块(100、100a)借助3D打印或借助增材制造方法来制造。10.一种用于校准挤压型材(550)的校准装置(500)，包括根据权利要求1至9中任一项所述的多个叠片块(100、100a)，其中，所述叠片块(100、100a)彼此相对布置以形成校准开口。11.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：克劳斯马菲技术有限公司，
类型：发明
国别省市：