挤压及/或拉挤装置及方法与流程

1.本发明涉及一种用于在生产方向上形成由材料制成的型材产品的挤压和/或拉挤装置，所述装置包括：
2.一旋转模具，沿一径向方向和一宽度方向延伸，且具有二相对的第一侧壁和第二侧壁以及在所述第一侧壁和第二侧壁之间沿所述宽度方向延伸的一外周表面，其中所述旋转模具包含：一第一侧部，连接所述第一侧壁；一第二侧部，连接所述第二侧壁；以及一中间部分，在所述第一和第二侧部之间延伸；以及
3.一型材限定区，具有与所述生产方向重叠的一纵向、一高度方向及垂直于所述高度方向的一宽度方向；并包含一直通通道，所述直通通道包含一第一通道部分及随后参考所述生产方向在所述第一通道部分下游的一第二通道部分；其中，所述旋转模具可绕横跨所述生产方向延伸的一轴线旋转，并设置成允许所述外周表面当通过所述型材限定区时，在所述旋转模具旋转的同时施加压力到所述材料的一表面上；
4.所述第一通道部分由一个或多个壁周向界定；及
5.所述第二通道部分由以下周向界定：
6.所述旋转模具的所述外周表面，及
7.一通道部分，所述通道部分包含，
8.一反向轴承，与所述旋转模具相对，及
9.在所述旋转模具和所述反向轴承之间且相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁。
10.本发明还涉及一种使用这种装置生产型材产品的方法。


背景技术：

11.在挤压和/或拉挤装置领域，已知在使用固定或静态壁更传统的挤压和/或拉挤装置的紧下游使用旋转模具。这种使用旋转模具的挤压类型在下文中称为3d挤压，并且涉及旋转模具在加压区中操作，与装置更传统的挤压和/或拉挤部分相关，这与压延3d挤压不同。第一通道部分中的静态壁和第二通道部分中的旋转模具的组合提供了以非常高的速度生产型材产品，同时保持高质量的形状和印记。因此，它是一种有效且相对便宜的生产方法，可用于大多数可通过挤压成型的材料，即任何材料，例如塑料到铝。
12.在第pct/se2020/050451号中，讨论了关于最小侧漏(minimum side leakage)的优化第一通道部分和第二通道部分的优点。


技术实现要素：

13.然而，参考背景技术，需要改进沿型材限定区的优化，即第一通道部分和第二通道部分的优化，当挤压经历塑性变形的材料和/或由粘弹性材料和/或具有弹性特性的可塑性变形材料和/或具有弹性特性的粘塑性材料制成的材料时。通过相应的第一通道和第二通道的设计，参考第二通道中的负载率来控制第一通道中的材料的负载率。当生产包含相同
或不同材料的分层或嵌入式型材产品时，这一点会得到进一步强调。
14.要求保护的装置包括静态和移动部分，并在高生产率和高压下运行，有时在高温和高压下运行。装置的设置取决于要生产的材料和型材类型。在很长一段时间内进行的实验表明，经历塑性变形的材料具有特殊的特征/特性，为了在要求保护的装置中生产高质量的型材产品，同时设计装置以使其在操作过程中承受高力，必须考虑这些因素。以同样的方式，经历塑性变形并具有弹性的材料具有必须考虑的特殊特征/特性，为了在要求保护的装置中生产高质量的型材产品，同时以使其在操作期间承受高力的方式设计该装置。引入以下限定是为了向读者提供有关合适的此类材料和装置设置的信息。
15.塑性变形材料
16.一些材料，例如金属，在受到足够大的力时会永久变形。永久变形通常被称为塑性变形，因此表现出这种类型变形的材料可被命名为“塑性可变形材料”。塑性可变形材料的变形行为取决于材料所受力的大小，通常用所谓的“应力-应变曲线”来描述。通常，可塑性变形材料表现出以下变形行为。
17.当材料受到较小的力时，它会发生弹性变形，因为材料中的应力会增加材料中原子之间的距离，但不会影响它们的相互排列。因此，当移除应力时，材料会线性恢复到其原始尺寸。因此，在该应力区中，材料表现出线性弹性变形行为。
18.如果对材料施加更大的力，则材料中的应力会增加。当应力超过所谓的弹性极限时，材料中的原子平面开始相互滑动。如果移除应力并因此实现材料的永久变形，则该效果不会逆转。因此，在该应力区中，材料表现出塑性变形行为。
19.如果应力进一步增加，应力将超过材料的破裂极限，材料最终会破裂。
20.粘塑性材料
21.粘塑性是一种理论，它描述了在低于临界应力值时表现为固体但在较大应力值时像粘性液体一样流动的材料。对于金属和合金，粘塑性是由与晶粒中位错运动相关的机制引起的宏观行为，具有晶间滑动的叠加效应。该机制通常在高于绝对熔化温度的大约三分之一的温度下变得占主导地位。因此，这些材料在该临界温度以上变成粘塑性材料。
22.粘塑性材料与非粘塑性材料的主要区别在于，粘塑性材料在塑性变形的力区表现出与速率相关的变形行为。即，粘塑性材料不仅在施加力后永久变形，而且在施加力的影响下继续经历作为时间函数的蠕变流动。这种蠕变流动使材料进一步变形。
23.粘弹性材料
24.粘性材料，如甘油、油或水，在施加应力时抵抗剪切流和随时间呈线性变化的应变。在纯粘性流体中，由于分子的重排，变形是不可恢复的。弹性材料在拉伸时会变形，一旦应力消除就会立即恢复到原来的状态。
25.如果材料具有弹性(可恢复)部分和粘性(不可恢复)部分，则称该材料是粘弹性的。当负载施加到粘弹性材料上时，弹性变形是瞬时的，而粘性部分的变形随时间发生。
26.由于粘弹性材料具有弹性(可恢复)特性和粘性(不可恢复)特性，因此据说它会表现出随时间变化的应变，即它会随着时间的推移通过所谓的蠕变变形。粘弹性材料也可能与应变率相关，即它们会根据施加载荷的速度发生不同的变形。
27.粘弹性材料的例子是聚合物，它们的粘弹性行为可以通过聚合物链分子水平上的缠结和解缠结过程来解释。
28.参照上述限定，本发明涉及一种挤压和/或拉挤材料的装置，所述材料不经历任何主要的可恢复，即弹性转变，从变形状态回弹到变形较小的状态，但仅限于塑性可变形材料。此类材料的示例的非详尽清单是；铝、陶瓷、合金、复合材料、食品糖果、面食等，或挤压和/或拉挤材料的装置，所述材料经历可恢复的，即弹性的，从变形状态回弹到变形较小状态的过渡。此类材料的示例的非详尽清单是；橡胶、甘草、食品和聚合物等。
29.本发明涉及一种用于在生产方向上形成由材料制成的型材产品的挤压和/或拉挤装置，所述装置包括：
30.一旋转模具，沿一径向方向和一宽度方向延伸，且具有二相对的第一侧壁和第二侧壁以及在所述第一侧壁和第二侧壁之间沿所述宽度方向延伸的一外周表面，其中所述旋转模具包含：一第一侧部，连接所述第一侧壁；一第二侧部，连接所述第二侧壁；以及一中间部分，在所述第一和第二侧部之间延伸；以及
31.一型材限定区，具有与所述生产方向重叠的一纵向、一高度方向及垂直于所述高度方向的一宽度方向；并包含一直通通道，所述直通通道包含一第一通道部分及随后参考所述生产方向在所述第一通道部分下游的一第二通道部分；
32.其中，所述旋转模具可绕横跨所述生产方向延伸的一轴线旋转，并设置成允许所述外周表面当通过所述型材限定区时，在所述旋转模具旋转的同时施加压力到所述材料的一表面上，其中；
33.所述第一通道部分由一个或多个壁周向界定；及
34.所述第二通道部分由以下周向界定：
35.所述旋转模具的所述外周表面，及
36.一通道部分，所述通道部分包含，
37.一反向轴承，与所述旋转模具相对，及
38.在所述旋转模具和所述反向轴承之间且相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁；
39.其中所述装置包含直接或间接连接到所述第二通道部分的至少二入口通道，其中所述至少二入口通道中的每一个配置为供给一种或多种材料，在所述第二通道部分上游的一预定距离处，或连接到所述至少二入口通道的一结合点，连接到所述第一通道部分过渡到所述第二通道部分处。
40.这里的优点是型材产品可以包括多层的一种或不同的材料组合物和/或其中一串坚硬或可弯曲的固体材料可以嵌入到所形成的材料中。在这里，固体材料是指在型材限定区中不发生任何变形的材料。固体材料示例的非详尽清单是；可弯曲的金属丝、坚硬的棒状元件、金属网和/或织物和/或复合材料和/或其他合适的材料，此类固体材料的组合等。
41.根据一示例，所述型材限定区包括呈所述第一通道部分的形式的第一入口通道和呈第三通道部分的形式连接到所述第二通道部分上游的所述型材限定区的的第二入口通道，用于将附加材料供给到所述第二通道部分，以利用来自所述第一通道部分的材料形成层叠的型材产品。
42.根据一示例，所述第三通道部分是相似于所述第一通道部分的挤压或拉挤通道，配置为加工材料；或所述第三通道部分配置为用于将一材料输送到所述型材限定区的一输送单元。
43.此处的优点是型材产品可以包括多层具有不同或相同主型材截面的一种或不同材料组合物和/其中一串坚硬或可弯曲的固体材料可以嵌入到所形成的材料中。
44.根据一示例，所述装置包含呈一第四通道部分的形式的一第三入口通道，用于将一第三材料供给到所述型材限定区，其中所述第四通道部分是相似于所述第一通道部分的挤压或拉挤通道，配置为加工材料；或所述第四通道部分配置为用于将一材料输送到所述型材限定区。
45.这里的优点是型材产品可以具有多于二层或者摩擦材料由其中一通道传送。
46.根据一示例，所述第一入口通道传送一固体材料，例如将电线或相似物放到所述第一通道部分，所述第二和第三入口通道将一种或多种待挤压或拉挤的材料引入所述第一通道部分和所述第二通道部分，其中一种或多种材料层叠或围绕在所述固体材料上。
47.这里的优点是实现了坚固耐用的外形产品。固体层可以是坚硬的或可弯曲的。
48.根据一示例，所述第一入口通道和所述第二入口通道设置为使得来自所述第二入口通道的材料围绕所述固体材料，并包埋所述固体材料。
49.根据一示例，所述第二入口通道包括位于所述第一通道部分上游的一加压室，用于在所述固体材料周围形成材料，其中所述加压室包含界定所述加压室的一后壁，其中所述第二入口通道包含通向所述加压室的一进料通道，用于将所述材料进料到所述室，其中，所述后壁包含所述第一入口通道，所述第一入口通道输送所述固体材料，而且作为所述室的材料通过所述第一入口通道泄漏的一止挡件。
50.这里的优点是固体材料嵌入型材产品中。
51.此处，加压意味着所述第二入口通道中的材料受到压力，所述材料被强制进入所述第二入口通道，并以与上文关于所述第一通道部分描述的类似方式变形。
52.这里的优点是不同的通道入口可以产生不同的主型材，这些主型材相互叠加并在所述第二通道部分中进一步变形。
53.根据一示例，所述第一和第二通道部分以与上述类似的方式使材料塑性变形。塑性变形也可以发生在所述加压室中，但不限于这种变形。因此，所述加压室中的材料可以形成为包围所述固体材料而不发生塑性变形。在示例中也可以形成由粘弹性材料和/或具有弹性特性的可塑性变形材料和/或具有弹性特性的粘塑性材料制成的材料。
54.在这里，所述固体材料是指在型材限定区中不发生任何变形的材料。固体材料示例的非详尽清单是；可弯曲的金属丝、坚硬的棒状元件、金属网和/或织物和/或复合材料和/或其他合适的材料，此类固体材料的组合等。
55.根据一示例，不同的材料在所述第二通道部分之前汇集在一起，然后在所述第二通道部分中加工。
56.这里的优点是二种或更多种材料一起形成在第一通道部分中并且进一步形成在第二通道部分中。
57.本发明不限于三个入口通道或三个通道部分，而是更多的入口通道和通道部分是可能的，以便制造在不同层中具有相同或不同材料的型材产品。
58.根据一示例，所述装置配置为在所述反向轴承和最终型材之间供给一摩擦材料和/或配置为在所述旋转模具和所述最终型材之间供给所述摩擦材料。
59.根据一示例，所述摩擦材料至少在所述装置启动期间由所述第一和/或第二和/或
第三入口通道输送，以控制与所述旋转模具和/或所述反向轴承相关的摩擦；或其中摩擦材料在部分或整个制造过程中由所述第一和/或第二和/或第三入口通道输送，以便控制与所述旋转模具和/或所述反向轴承相关的摩擦。
60.根据一示例，所述摩擦材料被直接供给到所述旋转模具，使得所述摩擦材料与所述旋转模具一起从所述第二通道部分之前的位置旋转到所述第二通道部分。
61.根据一示例，所述装置包括将所述摩擦材料供给至所述旋转模具的外部摩擦材料供给装置。
62.如上所述，摩擦材料供给装置可以是第一、第二或第三入口通道中的任一个。此外，摩擦材料可以是固体材料、液体或气体，或其组合。
63.这里的优点是摩擦材料控制所述旋转模具与材料和/或材料与所述反向轴承之间的摩擦。
64.根据一示例，所述第一通道部分配置为使所述材料塑性变形为所述主型材，所述主型材在取决于所述材料的预定供给速率下具有最大高度和在所述第一通道部分中具有第一最大高度的最小截面积；
65.所述第二通道部分配置为进一步将所述材料变形为一最终型材，当所述主型材离开所述第一通道部分时，具有一最小高度的所述最终型材由所述旋转模具构造成在所述主型材上对所述反向轴承施加越来越大的压力；
66.其中所述旋转模具配置为所述旋转模具和所述反向轴承之间的一最小距离取决于所述旋转模具在所述最小距离位置施加的一最大允许压力；其中所述最大允许压力对应于所述主型材和所述最终型材的最大高度差，以及取决于所述旋转模具的外周表面中的图案。
67.这里的优点是在所述第一通道和第二通道中都控制了最大允许压力，这使得可以根据待处理的材料和处理速度来设计挤压和/或拉挤装置。根据要处理的材料控制最大允许压力可以实现高质量输出的生产率并降低风险，例如由于材料上的应力过高而破裂，并进一步降低了损坏装置的风险。
68.根据一示例，所述第一通道部分配置为将粘弹性材料和/或具有弹性特性的可塑性变形材料和/或具有弹性特性的粘塑性材料变形为所述主型材，当离开所述第一通道部分时，所述主型材取决于材料的一预定供给速率下具有一最大高度以及在所述第一通道部分中具有一第一最大高度的最小截面积；
69.其中所述第一通道部分包括一尾流元件，所述尾流元件具有取决于材料的弹性特性的一预定高度；
70.其中所述尾流元件至少定位在高度方向上；
71.当所述主型材离开所述第一通道部分时，所述第二通道部分配置为通过所述旋转模具将所述材料进一步变形为具有一最小高度的一最终型材，以在所述主型材上对所述反向轴承施加越来越大的压力；
72.其中所述旋转模具配置成在所述旋转模具和所述反向轴承之间的一最小距离取决于所述旋转模具在所述最小距离位置施加的一最大允许压力；其中所述最大允许压力对应于所述主型材和所述最终型材的最大高度差，而且取决于所述旋转模具的外周表面中的图案，以及取决于材料的弹性特性，由于所述材料的弹性，所述最终型材的高度与所述型材
产品之间存在差异。
73.这里的优点是在所述第一通道和第二通道中都控制了最大允许压力，这使得可以根据待处理的材料和处理速度来设计挤压和/或拉挤装置。根据要处理的材料控制最大允许压力可以实现高质量输出的生产率并降低风险，例如由于材料上的应力过高而破裂，并进一步降低了损坏装置的风险。
74.另一优点是尾流元件可以根据材料弹性进行设计，从而在进入第二通道部分时给出主型材的正确高度。这里，弹性是指材料在第一通道段中被压成型后膨胀。当经过所述尾流元件时，所述尾流元件会在材料中创建一波形。
75.根据一示例，所述尾流元件在从侧壁进入所述第一通道部分的方向上突出。根据一示例，所述尾流元件在高度方向上从所述侧壁突出到所述第一通道部分中。
76.根据一示例，所述尾流元件设置在所述第一通道部分过渡到所述第二通道部分处；其中所述尾流元件包括在所述高度方向上具有最低部分的一上边缘；其中在所述高度方向上，所述上边缘在所述第一通道部分从所述第一通道部分过渡到所述第二通道部分的预定位置处界定所述第一通道部分中的所述尾流元件的上部。
77.这里的优点是尾流元件控制紧邻所述旋转模具的主型材的截面积。不同的材料具有不同的弹性特性，因此在所述尾流元件之后以不同的速率部分恢复形状，即膨胀。
78.根据一示例，所述尾流元件设置在所述生产方向上游的一预定距离处，从所述第一通道部分过渡到所述第二通道部分处。
79.这里的优点是所述尾流元件控制主型材的截面积，在所述第一通道部分过渡到所述第二通道部分之前，这允许材料在所述尾流元件之后恢复形状，但仍在所述第二通道部分中，从而在进入所述第二通道部分之前立即控制所述主型材的形状。不同的材料具有不同的弹性特性，因此在所述尾流元件之后以不同的速率部分恢复形状，即膨胀。
80.根据一示例，由于弹性，离开所述第一通道部分时的主型材的高度小于或等于在到达所述旋转模具之前所述第二通道部分中的主型材高度。所述尾流元件的位置决定了所述主型材在哪里以及如何恢复形状，所述尾流元件离所述旋转模具与所述反向轴承的最小距离越近，所述主型材在所述第二通道部分恢复其形状的可能性就越小。
81.根据一示例，所述第一通道部分包含至少二侧壁，呈一顶部预轴承和相对的一底部预轴承的形式；其中所述顶部预轴承在所述高度方向上设置在相对的底部预轴承上方，其中所述顶部预轴承和/或所述底部预轴承包括所述尾流元件。
82.所述旋转模具在高度方向上的最低位置处在外周表面与所述反向轴承之间的高度方向上的距离最小的位置处，并且所述旋转模具的最低位置可以布置在所述尾流元件上边缘的最低部分的下方或上方或与其处于同一水平。它是由材料的弹性特性决定的设计特征。
83.根据一示例，所述旋转模具包含具有至少一凹痕的图案，其中所述旋转模具配置在所述凹痕的一底部和所述反向轴承之间的一最大距离取决于所述旋转模具在所述最大距离位置施加的最小允许压力，以实现所述凹痕中材料的塑性变形。
84.所述旋转模具中的图案在最终型材中产生对应的相反图案，即当旋转模具中的图案包括凹痕时，它在最终型材中产生包括凸起的对应相反图案。
85.所述旋转模具因此被配置在旋转模具和反向轴承之间的最大距离处，这取决于所
述旋转模具在最小距离的位置处施加的最小允许压力，其中最小允许压力对应于主型材和最终型材的高度差，并取决于旋转模具外周表面的图案，以实现凹痕中所需的塑性变形，最小压力取决于待挤压和/或拉挤的材料。
86.应当注意的是，所述旋转模具中的图案可以布置成使得装置同时呈现最小距离和最大距离，如果图案被布置成使得凹痕定位在外周表面中且周围部分位于装置的周围。至少在宽度方向上的外周表面在面对方向轴承时不包括凹痕。作为替代方案，所述图案包括在宽度方向上分布的多个凹痕，它们之间的非凹痕部分同时面向所述反向轴承。在这里，至少在所述旋转模具旋转期间的短时间间隔期间，所述旋转模具由于最小距离而在非凹痕部分中施加最大压力，并且由于最小距离而在凹痕部分中施加最小压力。最大压力和最小压力的设计选择进一步允许根据材料从主型材到最终型材的优化形式变化，使得凹痕中的材料填充凹痕并与最外层之间的材料同时部分变形，在径向方向上，所述旋转模具的压力不超过材料允许的最大压力和/或挤压和/或拉挤装置的设计。还应注意的是，由于凹痕内外之间的初始压力差，一些材料表现出允许容易填充凹痕的特性。当凹痕被填满时，在短时间内实现了关于压差的稳态条件。在这种稳态条件下，材料中的压力是平衡的并且压力差被最小化。对于一些材料，在凹痕面向所述反向轴承并且凹痕被填充的那部分操作期间，凹痕和周围的非凹痕部分中的压力可以相等或基本相等。
87.参考但不限于上述限定，相信实现塑性变形需要最小压力。例如，相信铝具有尤其取决于温度的最小压力水平，并且温度越高，需要的压力越小。然而，过高的压力和过高的温度可能导致铝液化，从而失去塑性变形的优点。材料的温度升高至少部分地在第一通道部分中实现，其中最小截面积迫使材料的形状变化，在第一通道部分中在所有方向上对材料施加压力，并且形状变化会增加温度。在第二通道部分，所述旋转模具通过在最小和最大限制范围内施加平衡压力，继续将所述主型材的形状改变为最终型材。如果所述旋转模具包括具有一个或多个凹痕的图案，则最小压力对于以足够压力填充凹痕，以在凹痕内实现塑性变形的方式也是至关重要的。同时，由于所述旋转模具与所述反向轴承之间的距离小于凹痕底部与所述反向轴承之间的距离，因此缺少凹痕的旋转模具部分对所述主型材施加更高的压力。因此，当所述旋转模具包括凹痕，即图案时，最小压力和最大压力都变得特别重要，因此所述旋转模具和所述反向轴承之间的相应最大和最小距离变得特别重要。
88.为了更容易解释所述装置，所述旋转模具通常使用圆柱坐标系，所述装置的三维空间通常使用正交笛卡尔坐标系。因此，所述旋转模具被描述为具有从一端到另一端的宽度方向与中心线重叠，即，所述旋转模具围绕其旋转的旋转轴线，并且径向方向上的厚度正交于宽度方向。外周表面进一步绕轴线沿垂直于宽度方向的旋转方向延伸。这里，旋转对称是指旋转模具中的物质绕旋转轴对称布置或旋转平衡布置。一般的装置，即例如型材限定区，即第一和第二通道部分，被描述为具有宽度方向、高度方向和纵向方向，其中纵向方向与一般生产方向重叠。所述旋转模具布置成可绕轴旋转，并且轴可以直接或间接地存储在第一和第二通道部分侧壁中并可旋转地联接到第一和第二通道部分侧壁。
89.参照上述坐标系，应当注意旋转模具的轴线可以布置成垂直于纵向方向，即通常垂直于装置的生产方向，或者可以布置成一定角度。
90.根据一示例，所述旋转模具的轴线基本上垂直于生产方向，外周表面在其宽度方向上延伸穿过生产方向。
91.根据一示例，所述旋转模具的轴线与装置的宽度方向大致重叠，并且旋转模具的宽度方向与装置的宽度方向大致重叠。纵向与生产方向一致，即生产过程中材料行进的主要方向。
92.根据一示例，所述旋转模具的轴线一般不与装置的宽度方向重叠，但所述旋转模具的轴线和所述旋转模具的宽度方向与纵向成小于或大于900
°
的角度设置。然而，所述旋转模具的轴布置成使得外表面在其宽度方向上横跨生产方向延伸。
93.参考上述二示例中的任一个，所述旋转模具的轴线的法线通常与装置的高度方向重叠。此处，法线与旋转模具的径向一致。此处，旋转模具的轴线通常垂直于生产方向的法线，而不管旋转模具的轴线是否与装置的宽度方向重叠。然而，根据一示例，所述旋转模具的轴线的法线通常可以布置成与装置的高度方向成一定角度。然而，所述旋转模具的轴线布置成使得外周表面在其宽度方向上横跨生产方向延伸，但与生产方向成一定角度。
94.根据一示例，一个或多个壁在第一通道部分的端部限定第一截面，并且其中第二通道部分在外周表面和反向轴承之间的距离最小的位置处限定第二截面。如上所述，第一通道部分的几何形状不同于第二通道部分，使得通过第一通道部分的材料在进入第二通道部分时改变形状。形状的改变对于将压力水平增加或保持到一定程度是必不可少的，以便它能够足够快地克服材料的内部阻力(剪切应力)，使材料充满第二截面，包括所述旋转模具。
95.根据一示例，在第二截面中的外周表面和反向轴承之间在高度方向上的最小距离小于在第一截面中在高度方向上的最大距离。这具有进入第二通道部分的材料将在第二通道部分中被压缩的优点，使得压力增加或保持到这样的水平，即材料将足够快地转变以饱和第二通道部分，包括旋转模具的印记。
96.因此，压力增加或保持到这样的水平，即材料将足够快地转变以浸透第二通道部分，包括旋转模具的印记。所述压力是通过外周表面的图案压印深度和泊松效应的组合和/或由于第一和第二截面之间的几何形状差异和泊松效应引起的形状转变的组合来实现的。
97.根据一示例，第一通道部分的几何形状不同于第二通道部分，使得通过第一通道部分的材料在进入第二通道部分时改变形式，其中主型材具有对应于第一截面的第一截面积几何形状，而且其中最终型材具有由第二截面限定的第二截面几何形状，其中在任何给定的可比位置，第一截面几何形状不同于第二截面几何形状，其中第二通道部分中的最大压力和最小距离取决于主型材的截面积几何形状和最终型材的截面积几何形状的差异。
98.这具有第二通道部分可以根据从主型材到最终型材的材料转变水平来优化的优点。
99.根据一示例，所述旋转模具配置为在形成型材产品之前根据最大允许压力和/或，在最终型材的形成过程中改变形状，其中，所述反向轴承构造成在成型型材产品之前根据最大允许压力在成型型材产品的成型过程中改变形状。
100.这具有进一步的优点，即所述旋转模具可以配置为由于生产过程中的热量和压力而从启动程序到稳态操作条件改变形状，从而给出最终型材的预测形状。这具有进一步的优点，即反向轴承可以配置为在生产过程中由于热量和压力而改变形状，以类似的方式给出最终型材的预测形状。
101.根据一示例，第一通道部分包括呈顶部预轴承和相对的底部预轴承形式的侧壁。
顶部预轴承在高度方向上布置在相对的底部预轴承之上，而且有利地定位在第一通道部分过渡到第二通道部分的位置中或至少在其附近。这里的一个优点是可以优化顶部预轴承和/或底部预轴承以将特定的主型材截面几何形状释放到第二通道部分中。
102.根据一示例，顶部预轴承和/或底部预轴承也可以以与所述旋转模具和/或反向轴承类似的方式配置，以从启动过程到稳态改变形式操作。
103.根据一示例，第二通道部分中的最大压力以及因此的最小距离取决于第一通道部分中的材料的总供给速率、材料的类型以及材料进入第二通道部分时的温度。
104.这具有可以根据制造速度和材料优化第二通道部分的优点。
105.根据一示例，由所述旋转模具在最小距离的位置处施加的最大允许压力取决于第二通道部分中的材料和反向轴承之间的摩擦力。
106.这具有以下优点，最终型材中的图案可以根据由于摩擦而从第二通道部分中的反向轴承施加的剪切应力来优化。
107.根据一示例，第二通道部分的截面积被配置成关于最终型材冷却至具有最终高度的型材产品的收缩效应来确定尺寸。
108.根据一示例，所述旋转模具中的图案被配置成关于最终型材冷却到型材产品的收缩效应来确定尺寸。
109.根据一示例，所述旋转模具配置有具有至少一个凹痕的图案，其中每个凹痕包括取决于旋转模具的半径的脱模角、最终型材中的预期图案、反向轴承的构造和最终型材的行进速度，以获得预期型材产品。由于材料被压入空腔，凹痕中的释放角相对于在最终型材中产生的相应高度中的释放角布置。由于旋转模具旋转，考虑到旋转和释放角度会影响最终型材中凸起从凹痕中释放时的凸起形状，因此可以将凹痕布置成与型材产品中的形状不同的形状在生产方向上。
110.这样做的优点是，最终型材中的图案可以根据旋转模具中图案的设计进行优化。
111.根据一示例，所述装置被配置为在反向轴承和最终型材之间供给摩擦材料和/或被配置为在旋转模具和最终型材之间供给摩擦材料。这里的优点是，摩擦片可用于限定并因此预测第一和/或第二通道部分中的任何一个中的材料之间的摩擦。摩擦材料可以是固体、液体或气体并且可以以任何合适的方式引入到装置中。例如，摩擦材料可以通过经由布置成连接到第一通道部分和/或第二通道部分的单独通道将材料供给到旋转模具和/或反向轴承来引入。摩擦材料可替代地在旋转模具旋转进入第二通道部分之前被引入旋转模具，即摩擦材料与旋转模具一起移动到第二通道部分中的材料。摩擦材料可替代地在进入第一通道部分之前被引入到材料中，即摩擦材料与待挤压和/或拉挤的材料一起行进。如果摩擦材料是固体，可以作为片材或允许摩擦片限定第一和/或第二通道部分中的任何材料之间的摩擦的任何合适形式引入。如果摩擦材料是液体，则可以根据上述示例中的任何一个或组合通过滴加或注入液体来引入，但不限于示例。如果摩擦材料是气体，则可以根据上述示例中的任何一个或组合通过注入气体来引入，但不限于这些示例。
112.被供给到装置中以形成型材产品的材料可以是一种均质材料的形式，或者是两种或更多种材料混合和/或分层的混合物形式。这些材料可以不同的比例混合，并且可以混合成均匀的混合物或材料内具有梯度的混合物。一种材料可以是固体而另一种材料可以是可塑的，例如石钻头和橡胶。所述材料也可以是包含二层或更多层相同或不同材料的层状材
料。所述材料可包括一串或多串固体材料，贯穿整个挤压或拉挤工艺，例如电线或其他加固材料。
113.根据一示例，第一通道部分的宽度至少沿其长度的一部分并且至少沿其高度的一部分小于旋转模具的二个相对侧壁之间的距离。因此，第一通道部分的宽度应至少小于第二通道部分中相对的第一和第二通道部分侧壁之间的距离。第一通道部分和第二通道部分之间的宽度差异取决于第一侧部分和第二侧部分的特征以及旋转模具与相应的相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁之间的公差。第一通道部分的宽度应小于相对的第一和第二通道部分侧壁之间的距离减去公差之和的距离，即，旋转模具侧壁与第二通道部分中相应的相对的第一和第二通道部分侧壁之间的间隙的总和。如果第一侧部和第二侧部包括凸缘部，参见下面的进一步解释，则第一通道部分的宽度至少沿其长度的一部分并且至少沿其高度的一部分小于二个凸缘部分之间的距离。
114.这里的优点是，由于第一和第二通道部分的几何差异，实现了与第一和第二外边缘部分相关的局部压力降低。
115.根据一示例，由于第一通道部分和第二通道部分的几何差异以及第一通道部分下游与第一和/或第二侧部分相关的尾流效应，在第一和/或第二侧部分实现局部压力降低。
116.根据一示例，第一通道部分包括在宽度方向上延伸的第三侧部，其中第三侧部相对于第一侧部布置成使得待挤压材料中的压力在连接到第一侧部时小于在连接到第一侧部时的压力连接到第三侧部分，和/或；
117.其中，第一通道部分包括沿宽度方向延伸的第四侧部，其中，第四侧部相对于第二侧部布置成使得与第二侧部连接的待挤压材料中的压力小于与第四侧部连接的压力。优点是第三和第四侧部分产生尾流效应，因此局部压力在第三和第四侧部分下游降低，这进一步降低旋转模具的第一和第二侧部分中的局部压力。
118.根据一示例，第一通道部分包括连接到第三和/或第四侧部的背风装置，所述背风装置布置成在垂直于宽度方向的高度方向上减小第一通道部分的空间。
119.根据一示例，第一通道部分包括连接到第三和/或第四侧部的背风装置，所述背风装置布置成减小第一通道部分在宽度方向上的空间。所述背风装置的组合也是可能的。
120.根据一示例，所述背风装置是面向直通通道的高度。凸起可以在第一通道段中自上而下设置，也可以沿着第一通道段的顶部到底部的距离设置为一部分或几部分。背风装置有利地定位成与旋转模具的第一侧部和第二侧部连接。
121.所述背风装置的优点是第三和第四侧部进一步降低了与旋转模具的第一和第二侧部中的凹部和/或凸缘部相关的局部压力，见下文。
122.根据一示例，第二通道部分相对于第一通道部分布置，在旋转模具的圆周表面的径向最外部分和通道部分中的反向轴承之间具有预定的第二距离小于在与径向一致的高度方向上截取的第一通道部分的最远分开部分之间的预定第一距离，和/或其中：
123.第二通道部分相对于第一通道部分布置，在宽度方向上通道部分的最内部最窄部分之间具有预定的第四距离大于在第一通道部分的出口区处沿宽度方向截取的第一通道部分中的侧壁之间的预定第三距离。
124.优点是，由于第二通道部分较宽，较窄的第一通道部分在第一通道部分的下游产生尾流效应，并且连接到旋转模具的第一和第二侧部分。
125.根据一示例，外周表面包括纹理部分。整个外周表面可以是纹理化的，但作为替代，可以仅一部分是纹理化的。
126.根据一示例，外周表面是无纹理的或具有微观图案，该微观图案仅在型材产品上留下人眼可见或不可见的极小印记。
127.根据一示例，通道部分包括与上述第一旋转模具相对布置的第二旋转模具。第二旋转模具可以代替整个反向轴承，也可以是静态反向轴承的一部分。第二旋转模具可以与上述第一旋转模具类似的方式布置，以在型材产品的两侧形成相同或不同的图案。第二旋转模具可包括凹陷和/或凸缘部分，其可布置成与第一旋转模具的凹陷和/或凸缘部分协作。
128.根据一示例，通道部分包括与第一旋转模具成一定角度布置的第三旋转模具。所述旋转模具完全或部分地替换相对的第一或第二通道部分侧壁。第三旋转模具可以仅与第一旋转模具布置在一起或者与第一和第二旋转模具布置在一起。
129.根据一示例，通道部分包括与第三旋转模具相对设置的第四旋转模具。第三旋转模具可以仅与第一旋转模具布置在一起或与第一和第二旋转模具布置在一起，第三和/或第四旋转模具可以由与上述第一旋转模具类似的方式布置，以在型材产品的两侧形成相同或不同的图案。第二旋转模具可包括凹陷和/或凸缘部分，其可布置成与第一旋转模具的凹陷和/或凸缘部分协作。
130.根据一示例，二个或多个旋转模具同步。这具有以相同速度供给材料的优点。然而，也可以使用非同步旋转模具来产生摩擦和/或特殊图案和/或补偿材料差异，或者为了获得曲线型材，它遵循半径而不是旋转模具出口处的直线。
131.在所有上述示例中，可以使用纹理化和非纹理化旋转模具的组合。
132.根据一示例，旋转模具上的图案中凹痕之间的距离小于型材产品上生产方向上对应图案中凹痕之间的距离，其中牵引和拉伸装置被配置为拉伸最终型材和/或型材产品，从而可以通过调整拉伸来实现型材上特征之间距离的高精度。
133.根据一示例，当受到施加在第一和/或第二通道部分中的压力时，材料的至少一部分应当是可塑性变形的。这种材料通常表示为粘弹性和/或粘塑性材料。
134.此外，挤压涉及一种工艺，其中通过压力将材料供给到第一通道部分中以在第一通道部分和第二通道部分中形成。拉挤成型涉及将要形成的材料进料到装置并拉过第一和第二通道部分的位置。应该注意的是，所述装置可以设置为纯粹用于挤压或纯粹用于拉挤或两者的组合。
135.此外，型材产品是指具有三个维度形式的产品，即长度、宽度和高度。型材产品在宽度和高度平面上截取的截面可能在整个长度上都相似，或者可能因长度位置不同而不同。截面可以具有任何合适的二维形状，例如圆形、椭圆形、椭圆形，即两侧、波浪形、三个或更多个侧面或其组合。一侧或多侧可以被图案化，即具有一种或多种图案的纹理。图案/纹理由旋转模具创建。
136.应当注意的是，本发明可以在权利要求的范围内变化，并且上文和下文描述的示例不应被视为对本发明的限制。
137.例如，第一通道部分可以由静态壁沿周向界定或者可以布置有一个或多个动态壁，只要材料可以用根据本发明的装置挤压或拉挤。静态墙的优点是便宜且坚固。
138.根据一示例，第一通道部分可以相对于第二通道居中布置。这具有进入第二通道的材料流均匀分布的优点。第一和第二侧部可以相对于第一通道部分居中布置，具有在旋转模具上具有均匀分布的压力降低的优点。
139.例如，所述装置可以包括多个并排布置的旋转装置，即所述旋转装置可以包括二个或更多个具有公共旋转轴的旋转装置。不同的旋转装置可以布置在单独的第二通道中或者可以布置在公共的单独通道中。不同的旋转装置可以具有相同或不同的纹理以在型材产品上产生相同或不同的图案。因此，型材产品可以包括一根或多根沿生产方向延伸并由不同旋转装置产生的内部型材。不同的股线可以在预定的分离线处分离成单独的产品，预定的分离线可以与不同旋转装置的分离重叠。然而，一个单独的旋转模具可以包括分离相似或不同图案的图案/纹理，使得成型产品包括沿着生产方向延伸的一股或多股内部成型。同样在这里，股线在成型产品中可以是可分离的。
140.根据一示例，旋转模具和/或反向轴承包括冷却装置，其在形成最终型材时冷却材料。这具有为型材产品的最佳材料特性实现材料的预定温度的优点。对于某些材料，挤压和/或拉挤时的材料温度对于型材产品的质量至关重要。由于材料与旋转模具和/或反向轴承之间的摩擦特性，温度也很重要。冷却装置例如可以布置成冷却回路的形式，其中气体或液体流体导体布置在旋转模具和/或反向轴承内；和/或冷却旋转模具和/或反向轴承的外部装置；和/或添加到旋转模具和/或反向轴承的液体或气态流体；或此类装置或任何其他合适的冷却装置的组合。
141.根据一示例，旋转模具被配置为在表面上被冷却，使得旋转模具表面的温度低于挤压材料的预定允许温度。
142.根据一示例，旋转模具在表面上被冷却，使得旋转模具表面的温度比材料的玻璃化转变温度或熔化温度低至少10摄氏度。
143.根据一示例，旋转模具在表面上被冷却，使得旋转模具表面的温度比材料的玻璃化转变温度或熔化温度低至少50摄氏度，从而能够实现更高的挤压速度。
144.所述装置可进一步布置用于与连接到第一通道部分的一个或多个入口通道共挤压和/或共挤压。因此，一种或多种材料可以经由一个通道被供给到第一通道部分，但是两种或更多种材料可以经由一个入口通道或多个通道入口被供给到第一通道部分。多个入口通道的数量可以与材料的数量相同，或者如果二种或更多种材料经由一个入口通道供给，则多个入口通道的数量可以少于材料的数量。
145.可以通过一个入口通道或多个通道入口将二种或更多种材料进料到第一通道部分和/或第二通道部分。多个入口通道的数量可以与材料的数量相同或更多，或者如果二种或更多种材料经由一个入口通道供给，则多个入口通道的数量可以少于材料的数量。
146.本发明还涉及一种共挤压装置和/或挤压装置，其包括根据上述内容的挤压和/或拉挤装置。共挤压装置和/或挤压装置包括至少二个直接或间接连接到第二通道部分的入口通道，其中，所述至少二个入口通道中的每一个被配置成在第二通道部分上游预定距离处供给一种或多种材料，或者连接到至少二个入口通道的接合点，连接到第一通道部分过渡到第二通道部分的地方。
147.一优点是共挤压和/或上挤压允许制造分层型材产品和/或具有不同材料的型材产品和/或具有嵌入周围材料中的芯的型材产品，例如，电线、齿形带等。
148.根据一示例，根据以上示例中的任一个的装置包括牵引和拉伸装置设置在第二通道部分的下游，并且被配置为在离开第二通道部分时沿生产方向牵引材料以将最终型材转变为型材产品。
149.根据一例子，旋转模具上图案中凹痕之间的距离小于型材产品生产方向上相应图案中凸起之间的距离，其中，牵引和拉伸装置用于对最终型材和/或型材产品进行拉伸，从而通过调整拉伸实现型材特征间距的高精度。旋转模具中凹痕之间的距离取自旋转方向，即沿旋转方向的外周表面。
150.一优点是牵引和拉伸装置可以在最终型材过渡到型材产品期间动态地拉伸材料，例如为了在型材产品的生产方向上获得等距图案。牵引和拉伸装置还可用于在最终产品从最终产品到型材产品的过渡过程中在宽度和/或高度方向上引导最终产品以控制弯曲。
151.牵引和拉伸装置可以是任何类型的装置，其包括用于夹持材料的装置和用于牵引的装置。根据一示例，牵引和拉伸装置包括用于控制施加到材料上的牵引力的控制装置。控制装置可以包括一个或多个传感器和/或可以连接到一个或多个传感器，该传感器在从最终型材到型材产品的转变期间监督最终型材和/或材料的状态。传感器包括用于向控制装置发送模拟和/或数字信息的装置。所述信息涉及材料的状态，并且控制装置被配置为处理该信息以控制牵引和拉伸装置。
152.这使得型材的三维纵向特征之间的距离具有良好的精度，例如小齿轮齿条中的齿，使得拉伸型材成为可能，从而使小齿轮齿条或齿形带中的齿之间的高等距精度成为可能。
153.这也使得设计旋转模具成为可能，从而导致在拉伸之前故意使三维特征之间的距离稍短的型材产品，并为拉伸/拉动校准提供空间。
154.本发明还涉及一种利用上述任一实施例的装置生产型材产品的方法，该方法包括：
155.将材料供给到第一通道部分并将其形成为第一通道部分中的主型材，
156.将第二材料供给到第一通道部分并且将其形成为第一通道部分中的主型材或者将第二材料供给到第二通道部分，
157.将材料进一步供给到第二通道部分，并且将其形成为第二通道部分中的最终型材，
158.将最终型材转换为所述型材产品。
159.根据一示例，最终型材和/或型材产品被拉伸以实现图案中沿生产方向的相同距离，即，以实现图案中沿生产方向的凸起和/或凹陷之间的距离相等。
附图说明
160.下面将结合一些附图描述本发明，其中：
161.图1示意性地示出了根据本发明的一示例的装置沿图2中的截面a-a从下方观察的剖视图。
162.图2示意性地示出了根据本发明的装置的截面立体侧视图。
163.图2a示意性地显示了与图2类似的视图，但包括处理过的材料。
164.图2b示意性地示出了根据一示例的沿图1中的截面b-b的侧视图。
165.图2c示意性地示出了根据一示例的沿图1中的截面b-b的侧视图。
166.图2d示意性地示出了根据一示例的沿图1中的截面b-b的侧视图。
167.图2e示意性地示出了根据一示例的沿图1中的截面b-b的侧视图。
168.图2f示意性地示出了根据一示例的沿图1中的截面b-b的侧视图。
169.图2g示意性地示出了根据一示例的沿图1中的截面b-b的侧视图。
170.图2h示意性地示出了根据一示例的沿图1中的截面b-b的侧视图。
171.图2i示意性地示出了根据一示例的沿图1中的截面b-b的侧视图。
172.图3a示意性地示出了根据一示例的旋转模具的前视图。
173.图3b示意性地示出了根据一示例的旋转模具的立体图。
174.图4示意性地示出了旋转模具的增强部分和图2b-2d中任一个中的最终型材。
175.图4a示意性地示出了图4中最终型材的增强部分。
176.图4b示意性地示出了图4中旋转模具的增强部分。
177.图5示意性地示出了根据本发明的一示例的装置的截面侧视图。
178.图6示意性地示出了根据本发明的一示例的装置的立体后视图和出口。
179.图7示意性地示出了根据一示例在图5的第一截面中截取的主型材的截面和在图5的第二截面中截取的最终型材的截面。
180.图8示意性地示出了当旋转模具已经压印了当旋转模具没有在最终型材中压印图案时，最终型材中的图案和图5的第二截面中截取的最终型材的第二截面。
181.图9示意性地示出了包括三个旋转模具的旋转模具组件的后视图和出口。
182.图10示意性地显示了根据图9的元件的立体图。
183.图11示意性地示出了包括四个旋转模具的旋转模具组件的后视图和出口。
184.图12示意性地示出了根据图11的组件的立体图。
185.图13-18示意性地显示了包括根据图1-12中任一的装置的共挤压装置和/或挤压装置。
186.图13示意性地显示了根据一示例的共挤压装置和/或挤压装置的截面侧视图。
187.图14示意性地显示了根据一示例的共挤压装置和/或挤压装置的立体图。
188.图15示意性地显示了根据一示例的共挤压装置和/或挤压装置的截面侧视图。
189.图16示意性地显示了根据一示例的共挤压装置和/或挤压装置的截面侧视图，其中该装置包括二个相对的旋转模具。
190.图17示意性地显示了根据包括一个旋转模具的一示例的共挤压装置和/或挤压装置的截面侧视图。
191.图18示意性地显示了其中第一入口通道输送线等形式的连续固体材料以及在第一和第二通道部分中被挤压或拉挤的材料的示例。
192.图19示意性地示出了使用根据结合图1-18所描述的装置生产型材产品的方法的流程图。
具体实施方式
193.下面将结合多个附图描述本发明。在所有附图中相同的特征将用相同的数字表示。
194.此处，带入口的前视图和带出口的后视图用作读者在生产方向方面的方向，其中待加工的材料被插入入口，型材产品在装置内成型后经出口离开装置。
195.在一些图中，生产方向用指向生产方向的箭头表示为pd。
196.图1示意性地显示了根据本发明的一示例的装置沿图2中的截面a-a，即在高度方向z的下方的视图，而且图2示意性地显示了图1中的装置的截面立体图。图1和图2显示了用于在型材产品2的生产方向y上挤压或拉挤成型的挤压或拉挤成型装置1、1a，参见图2a-2d和图4、4a、4b、7和8，由可塑性变形材料制成和/或由粘弹性材料和/或具有弹性特性的可塑性变形材料和/或具有弹性特性的粘塑性材料制成。
197.所述装置包括：
198.旋转模具3，沿径向r方向和宽度方向x延伸，具有二个相对的第一和第二侧壁5、6以及在它们之间的沿宽度方向x延伸的外周表面4，其中旋转模具3包括连接到第一侧壁5的第一侧部23和连接到第二侧壁6的第二侧部25以及在第一和第二侧部23、25之间延伸的中间部分22；及
199.具有与生产方向y重叠的纵向y、高度方向z和垂直于高度方向z的宽度方向x的型材限定区7，包括直通通道8，其包括第一通道部分9，随后是参考生产方向在第一通道部分9下游的第二通道部分10，其中所述旋转模具3可围绕延伸穿过生产方向y的轴线旋转，并且布置成允许外周表面4在旋转模具3旋转的同时在材料通过型材限定区7供给时，将压力施加到材料的表面上，其中；
200.第一通道部分9由一个或多个壁11沿周向界定，
201.其中，
202.第二通道部分10在沿周向界定为：
203.旋转模具3的外周表面4，及
204.通道部分13包含，
205.如图2所示的反向轴承14，与旋转模具3相对，并且
206.在旋转模具3和反向轴承14之间的相对的第一和第二通道部分侧壁15、16。
207.根据一示例性实施例，图1、2、2a-2d示意性地显示了当退出第一通道部分时，第一通道部分9被配置为将材料变形为主型材36，其具有取决于材料的预定进给速率的最大高度h1和第一通道部分9中具有第一最大高度d1的最小截面积。其中第一通道部分9包括尾流元件58，其具有取决于材料的弹性特性的预定高度d5，其中尾流元件58至少定位在高度方向z上。当主型材36离开第一通道部分9时，第二通道部分10被配置为通过旋转模具3将材料进一步变形为具有最小高度h2的最终型材37，旋转模具3被配置为在主型材36上施加增加的压力抵靠反向轴承14。其中旋转模具3被配置为旋转模具3和反向轴承14之间的最小距离d2取决于旋转模具3在该最小距离d2的位置处施加的最大允许压力，其中最大允许压力对应于主型材36和最终型材37的最大高度差，并且取决于旋转模具3的外周表面4中的图案38，并且取决于材料的弹性特性，因此最终型材的高度h3与由于材料的弹性而产生的型材产品之间的差异。
208.根据一示例，第一通道部分9包括至少二侧壁11，其形式为顶部预轴承41和相对的底部预轴承42，其中，顶部预轴承41在高度方向z上设置在相对的底部预轴承42之上，其中顶部预轴承41和/或底部预轴承42包括尾流元件58。
209.根据一示例，尾流元件在从侧壁进入第一通道部分的方向上突出。根据一示例，尾流元件在高度方向上从侧壁突出到第一通道部分中。
210.这里的优点是最大负载在第一和第二通道部分中都受到控制，这使得有可能根据待处理的材料和处理速度来设计挤压和/或拉挤装置。根据要处理的材料控制最大负载可以实现高质量输出的生产率并降低风险，例如由于材料承受的应力过大而破裂。
211.图2a示意性地显示了与图2类似的视图，并且材料在第一通道部分9中形成为主型材36，然后直接在第二通道部分10中形成最终型材37。图2a还显示，由于在第二通道部分10中主型材36上的进一步压力，最终型材37具有小于主型材36的高度h2的高度h1。图2a还显示，由于从最终型材37冷却到产品型材2时收缩，产品型材2的高度h3小于最终型材36的高度h1。在图2a中，旋转模具没有如图2b-2d所示的凹痕38。将图2b-2d与图2a进行比较，可以看出图2a中的旋转模具3，如图2b所示，正在旋转，使得旋转模具3的将材料压靠在反向轴承14上的部分没有凹痕38，并且因此对材料施加最大压力。
212.图2b示意性地示出了沿图1中b-b截面的侧视图并且类似于图2a，但是转动装置转动，使得转动模具3压靠材料抵靠反向轴承14的部分不包括凹痕38。图2c和2d显示了与图2b类似的装置1、1a，但是旋转模具3旋转使得具有底部44的凹痕38面向所述反向轴承14。
213.图2b示意性地示出了初始区a，其中材料被装置(未示出)压入第一通道部分9，或者通过装置(未示出)在生产方向上施加外部压力，即挤压，和/或通过在生产方向pd上拖动材料的装置(未示出)将材料拖动通过第一通道9，即拉挤成型。装置的区a包括漏斗形开口43，其中材料从具有比第一通道部分9更大的截面的初始形状改变形状。然而，开口的形状可以根据材料、温度和挤压材料的装置而变化。
214.图2b示意性地示出了紧接在区a之后布置的区b，其中区b对应于第一通道部分9，其中主型材36的形成是由于当材料移动通过第一通道部分9时从第一通道部分9中的侧壁11施加在材料上的压力导致材料改变形状。
215.图2b示意性地示出了紧接在区b之后布置的区c，其中区c对应于第二通道部分10，其中最终型材36的形成是由于当材料移动通过第二通道部分9时至少从第二通道部分10中的旋转模具3和相对的反向轴承14施加在材料上的压力而导致材料改变形状。
216.图2b示意性地显示了直接布置在区c之后的区d，其中区d对应于第二通道部分10之后的生产线部分并且材料开始冷却并且最终型材36由于温度下降而收缩而开始改变形状。在区d中，最终型材37可以采用各种生产措施以获得所需的材料特性。例如，冷却、加热、拉伸、压缩等，以将最终的型材37变成具有所需材料特性的型材产品2。
217.d区的长度取决于材料特性和d区材料周围的工作环境。材料特性例如散热量和待冷却材料的质量。如较薄的材料比较厚的材料冷却得更快。工作环境是指例如环境温度和湿度。如与凉爽的环境相比，温暖的环境会减慢冷却过程。
218.图2b示意性地示出了布置在区d之后的区e，其中区e对应于生产线的一部分，其中材料已经冷却到预定温度，该预定温度表示建立产品型材的最终形状的温度并且其中没有或无穷小形式的变化将继续。图2b显示型材产品在区e中的高度h3小于最终型材37的高度h2。以相同的方式，由于冷却，最终型材37的图案39已收缩为区e中的图案40。
219.图2b示出了一示例，其中根据以上任何示例的装置1、1a包括牵引和拉伸装置54布置在第二通道部分10的下游并且配置为在离开第二通道部分10时沿生产方向pd牵引材料
以将最终型材37转变为型材产品2。
220.一优点是牵引和拉伸装置可以在最终型材过渡到型材产品期间动态地拉伸材料，例如为了在型材产品的生产方向上获得等距图案。牵引和拉伸装置还可用于在最终产品从最终产品过渡到型材产品期间在宽度和/或高度方向上引导最终产品以控制弯曲。
221.根据一示例，旋转模具3上的图案38中的凹痕38之间的距离小于型材产品2上沿生产方向的对应图案38中的凸起40之间的距离，其中，牵引及拉伸装置54用于拉伸最终型材37和/或型材产品2，从而通过调整拉伸实现型材特征间距的高精度。
222.牵引和拉伸装置可以是任何类型的装置，其包括用于夹持材料的装置和用于牵拉的装置。根据一示例，牵引和拉伸装置包括用于控制施加到材料上的拉力的控制装置55。控制装置55可以包括一个或多个传感器和/或可以连接到一个或多个传感器56，所述传感器56在其从最终型材到型材产品的转变期间监督最终型材和/或材料的状态。传感器包括用于向控制装置发送模拟和/或数字信息的装置。所述信息涉及材料的状态，并且控制装置被配置为处理该信息以控制牵引和拉伸装置。在图2b中，旋转模具3和/或反向轴承14包括冷却装置57，其在形成最终型材37时冷却材料。这具有为型材产品的最佳材料特性实现材料的预定温度的优点。对于某些材料，挤压和/或拉挤时的材料温度对于型材产品的质量至关重要。由于材料与旋转模具和/或反向轴承之间的摩擦特性，温度也很重要。冷却装置例如可以布置成冷却回路的形式，其中气体或液体流体导体布置在旋转模具和/或反向轴承内；和/或冷却旋转模具和/或反向轴承的外部装置；和/或添加到旋转模具和/或反向轴承的液体或气态流体；或此类装置或任何其他合适的冷却装置的组合。应当注意的是，旋转模具3可以配置为在没有图2b中的冷却装置57的情况下运行，例如所示的图2c-2d。
223.根据一示例，旋转模具3配置为在表面上被冷却，使得旋转模具表面的温度低于挤压材料的预定允许温度。
224.根据一示例，旋转模具在表面上被冷却，使得旋转模具表面的温度比材料的玻璃化转变温度或熔化温度低至少10摄氏度。
225.根据一示例，旋转模具在表面上被冷却，使得旋转模具表面的温度比材料的玻璃化转变温度或熔化温度低至少50摄氏度，从而能够实现更高的挤压速度。
226.图2b-2d示意性地示出旋转模具3包括图案38，所述图案38包括在外周表面4中的至少一个凹痕38。在图2b-2d中，图案38包括4个凹痕，但凹痕的数量在这里只是一个说明性的例子，并且在预定设计中在旋转模具上展开的图案中可以有更多或更少的凹痕，这取决于所需的型材产品2的特征。凹痕可以具有任何合适的形状，例如椭圆形、圆形、多边形或这些形状或其他形状的混合。凹痕38在凹痕的最大深度处具有底部44并且凹痕可具有不同或相似的深度。在凹痕38之间，旋转模具包括当面对反向轴承14时旋转模具3和反向轴承14之间具有最小距离d2的部分。当面对所述反向轴承时，底部44和反向轴承14之间具有最大距离的凹痕38在旋转模具3和反向轴承14之间形成最大距离d22，参见图2c和2d。
227.根据一示例，在第二截面17中外周表面4与反向轴承14之间在高度方向z上的最小距离d2小于在第一截面12中在高度方向上的最大距离d1。
228.图2c和2d示意性地示出了与图2b相同的侧视图，具有如上所述的区，但是旋转模具3旋转使得一个缺口38面向所述反向轴承14。
229.图2c和2d示意性地示出旋转模具3配置在凹痕38的底部44和反向轴承14之间的最
大距离d22处，取决于旋转模具在最大距离d22的位置施加的最小允许压力，以实现凹痕38中材料的塑性变形。
230.图2b-2d示意性地显示，旋转模具3中的模型38被配置成关于冷却到型材产品2的最终型材37的收缩效应来确定尺寸。
231.需要注意的是，旋转模具3中的图案38可以布置成如果布置图案38，则装置1、1a同时呈现最小距离d2和最大距离d22，使得凹痕位于外周表面4中，外周表面4的周围部分，至少在宽度方向x上，在面对反向轴承14时不包括凹痕。作为替代方案，图案38包括在宽度方向x上散布的多个凹痕38，它们之间的非凹痕部分同时面向所述反向轴承14。这里，旋转模具3在至少短的时间间隔期间在非凹痕部分中由于最小距离d2而施加最大压力并且在凹痕部分由于最小距离d22而施加最小压力。最大压力和最小压力的设计选择进一步允许根据材料从主型材到最终型材的优化形式变化，使得凹痕中的材料填充凹痕并变形，同时旋转模具的最外部之间的材料在径向方向上不超过材料和/或设计允许挤压和/或拉挤装置的最大压力。还应注意的是，由于凹痕内外之间的初始压力差，一些材料表现出允许容易填充凹痕的特性。当凹痕被填满时，在短时间内实现了关于压差的稳态条件。在这种稳态条件下，材料中的压力是平衡的并且压力差被最小化。对于一些材料，在凹痕面向反向轴承并且凹痕被填充的那部分操作期间，凹痕和周围的非凹痕部分中的压力可以相等或基本相等。
232.还应该注意的是，旋转模具在凹痕38之间的圆周距离可以不同于成品型材产品中给出的圆周距离，如果它围绕旋转模具卷起，允许补偿和调整特征之间的距离，例如通过在挤压后拉伸最终型材来获得成品型材产品的高精度。
233.图2c示意性地示出了第一通道部分9中的壁11的顶部41，以下也称为预轴承41，布置有当凹痕38朝向反向轴承14时，在z方向上的高度水平高于凹痕38的底部44的最大高度水平。图2d示意性地示出当凹痕38朝向反向轴承14时，第一通道部分9中的壁11的顶部41被布置在z方向上低于凹痕38的底部44的最大高度水平的高度水平。顶部41的高度水平可以根据材料和旋转模具3中的图案38以及材料如何改变形状以通过塑性变形填充凹痕38而变化。
234.图2a至2i示意性地示出第一通道部分9包括形式为顶部预轴承41和相对的底部预轴承42的侧壁11。顶部预轴承41布置在相对的底部预轴承之上42在高度方向z。
235.图2e示意性地示出了一示例性实施例，其中顶部预轴承41包括尾流元件58。
236.图2f示意性地示出了一示例性实施例，其中底部预轴承42包括尾流元件58。
237.图2g示意性地示出了一示例性实施例，其中底部预轴承42和顶部预轴承41包括尾流元件58。
238.在图2e-2g中，尾流元件58布置在生产方向pd上预定距离的上游，从第一通道部分9过渡到第二通道部分10。
239.图2h示意性地示出了一示例性实施例，其中尾流元件58布置在第一通道部分9过渡到第二通道部分10中的位置，其中尾流元件58包括在高度方向z上具有最低部分的上边缘59，其中上边缘59在第一通道区段9中界定尾流元件58在高度方向z上的上部分，其中第一通道部分9过渡到第二通道部分10。在图2h中，尾流元件58是第一通道部分中的突起，其上边缘59面向底部预轴承42。
240.图2i示意性地示出了一示例性实施例，其中尾流元件58布置在第一通道部分9过
渡到第二通道部分10的位置处，其中尾流元件包括在高度方向z上具有最低部分的上边缘59，其中上边缘59在第一通道部分9中的高度方向z上界定尾流元件58的上部，其中第一通道部分9过渡到第二通道部分10。在图2i中，尾流元件58布置为第一通道部分中的整个顶部预轴承，其中上边缘59面向底部预轴承42。
241.图2h和2i示出尾流元件58突出到低于外周表面4的最低点的高度水平z，即距离d2处于其最小值处。在图2i中，尾流元件58的高度d5由第二通道部分10中的主型材36的最大高度h11以及尾流元件58的上边缘59在高度方向z上的位置。在图2e-2h中，尾流元件58的高度d5由第一通道部分9的最大高度dl与尾流元件58的上边缘59在高度方向z上的位置之间的差值确定。
242.然而，在图2h中，尾流元件58的高度d5可替代地由第二通道部分10中的主型材36的最大高度h11和第二通道部分10中的最大高度h11和尾流元件58的上边缘59在高度方向z上的位置。图2b-2d示出了顶部预轴承41在高度方向z上定位在圆周表面4的最低点上方的高度水平处，即距离d2处于其最小值处。这里，尾流元件58的高度d5的计算可以根据尾流元件58的位置和材料的弹性特性根据上述计算得出。
243.第一通道区段9的截面被配置成关于材料的弹性特性和最终型材y2冷却至具有最终高度h3的型材产品2的收缩效应来确定尺寸。因此，尾流元件58的高度d5至少取决于材料的弹性特性。
244.旋转模具3中的图案被配置为根据弹性特性和最终型材37冷却到型材产品2的收缩效果来确定尺寸。
245.根据图2b-2i中的示例，由于弹性，离开第一通道部分9时的主型材高度h1小于或等于到达旋转模具3之前的第二通道部分10中的主型材高度h11。
246.如上所述，对于图2e-2i中的所有示例，上边缘59和旋转模具3的最低点的相对位置可以根据材料的弹性特性而变化。在图2b-2g中，尾流元件的上边缘59在高度方向z上位于旋转模具3的最低点上方，而在图2h-2i中，尾流元件的上边缘59在高度方向上位于z方向，位于旋转模具3的最低点下方。
247.根据一示例，第二通道部分10的截面积a1被配置成关于最终型材37冷却至具有最终高度h3的型材产品2的收缩效应来确定尺寸。
248.根据一示例性实施例，图1示意性地示出第一通道部分9的宽度d3至少沿其长度的一部分并且至少沿其高度的一部分小于二个相对侧之间的距离d4旋转模具3的壁5、6。因此，第一通道部分9的宽度应至少小于第二通道部分10中相对的第一和第二通道部分侧壁15、16之间的距离。第一通道部分9和第二通道部分10之间的宽度差异取决于第一和第二侧部分23、25的特征以及旋转模具3与相应的相对的第一和第二通道部分侧壁15、16之间的差。第一通道部分9的宽度d3应该小于距离d4，距离d4是相对的第一和第二通道部分侧壁15、16之间的距离减去公差之和，即，旋转模具侧壁5、6与第二通道部分10中相应的相对的第一和第二通道部分侧壁15、16之间的间隙的总和。如果第一侧部和第二侧部包括凸缘部18、19，参见下面的进一步解释，则第一通道部分9的宽度d3至少沿其长度的一部分并且至少沿其高度的一部分为小于二个凸缘部分18、19之间的距离d4。
249.一优点是，由于第一和第二通道部分9、10的几何差异，实现了与第一和第二外边缘部分5、6相关的局部压力降低。局部减压降低了材料的流速，这消除了第一侧壁5与第一
和第一通道部分侧壁15之间；第二侧壁6与第二通道部侧壁16之间的泄漏问题。这将在下面进一步解释，并结合其他漏电保护策略进行解释。图1显示了一额外的示例，图5显示了另一个漏电保护策略示例。可以组合不同的示例，这将在下面进一步解释。
250.应当注意的是，旋转模具3可以是圆柱形或非圆柱形，并且取决于型材产品的所需型材而定有纹理或无纹理。
251.根据图3a和3b所示的一示例，在形成型材产品2之前，旋转模具3可以配置成在最终型材37的形成过程中根据最大允许压力改变形状。在图3a和3b中，旋转模具3的圆周表面4的至少中间部分22是凸形的，以便允许至少由于稳态生产期间的力和温度而弯曲，使得预测的图案39可以在稳态操作期间在最终配置文件37中实现。此处，稳态操作是指启动程序后的稳定操作条件。
252.根据一示例(未示出)，反向轴承14构造成在成型型材2之前根据最大允许压力在成型型材2期间改变形状。根据一示例(未示出)，顶部预轴承41和/或底部预轴承42也可以以类似的方式配置以从启动过程改变为稳态运行。
253.根据图4、4a和4b所示的一示例，旋转模具3配置有图案38，所述图案38具有至少一个带底部44的凹痕38，其中，与最终型材37中的图案39中的相应高度的释放角a1相比，每个凹痕38包括释放角a2。脱模角a1和a2取决于旋转模具3的半径、最终型材37中的预期图案39、反向轴承的构造和最终型材37的行进速度。然而，a1大于a2取决于旋转模具3的半径和旋转模具3中的图案38的类型。
254.图4、4a和4b显示图案38中的凹痕38在径向方向r上从凹痕38的底部44到旋转模具3的外周表面4中的凹痕定界部分具有高度d23，或者称为深度。图2b中的高度d23加上距离d2等于图2c和2d中的最大距离d22，因此与在凹痕38中实现材料塑性变形的最小允许压力有关。图4a进一步显示最终型材中的图案39具有高度h4的高度，其对应于凹痕38的底部40与旋转模具3的圆周最外部之间的深度d23。
255.在图1中，第一侧部23包括沿径向方向r延伸的第一凸缘部18，其延伸超过中部22的至少一部分的径向延伸，并且其中第二侧部25包括沿径向方向延伸的第二凸缘部19，其延伸范围超过至少一部分中部22的径向延伸范围。
256.第一凸缘部分18和第二凸缘部分19布置成防止材料在朝向相对的第一和第二通道部分侧壁15、16的方向上在旋转模具3外部移动。
257.至少在图2b-2d、4、4a和4b中示出的旋转模具3可以布置成没有凸缘部分。
258.图5示意性地显示了根据本发明的一示例性实施例的装置的截面侧视图，并且图6示意性地显示了图5中的装置的后视图和出口。在图5中，一个或多个壁11在第一通道部分9的端部限定第一截面12，并且其中第二通道部分10在圆周表面之间的距离的位置限定第二截面174并且反向轴承14最小，其中第一通道部分9的几何形状不同于第二通道部分10，使得通过第一通道部分9的材料在进入第二通道部分10时改变形状。
259.图7示意性地示出了根据一示例在图5的第一截面12中截取的主型材36的截面和在图5的第二截面17中截取的最终型材37的截面；
260.还参考图1-2d，图7示意性地示出了当使用非纹理化旋转模具时的主型材36和最终型材37的截面，即没有具有如上所述的凹痕38的图案38。
261.图8示意性地显示当旋转模具3已经压印a时，主型材36在图5的第一截面12中截取
的截面和最终型材37在图5的第二截面17中截取的第一截面最终型材的图案39，以及当旋转模具3没有在最终型材中压印图案39时，在图5的第二截面17中截取的最终型材37的第二截面；
262.还参考图1-2d，图8示意性地示出了当使用有纹理的旋转模具时，即具有带有如上所述的凹痕38的图案38的主型材36和最终型材37的截面。旋转模具中的图案38在最终型材中产生对应的相反图案39，即，当旋转模具3中的图案38包括凹痕38时，它导致对应的相反图案39包括最终型材37中的凸起39。在图8中，当最终型材具有由凹痕38引起的升高39时，最终型材37的截面表示为37a。在图8中，当最终型材缺少由凹痕38之间的空间中的旋转模具3的外周表面4引起的凸起39时，最终型材37的截面被表示为37b。
263.参考图1-2d以及图7和8，主型材36具有对应于第一截面12的第一截面积几何形状a1，而且其中最终型材37具有由第二截面17限定的第二截面几何形状a2，其中第一截面几何形状a1在任何给定的可比位置不同于第二截面几何形状a2，其中第二通道部分10中的最大压力和最小距离d2取决于主型材36的截面几何形状a1和最终型材37的截面几何形状a2的差异。
264.图5显示壁11是静止的并且在第一通道部分9的末端限定第一截面12并且其中，第二通道部分10在圆周表面4与反向轴承14之间的距离d2最小的位置处限定第二截面17，并且其中第一通道部分9的几何形状不同于第二通道部分10，使得通过第一通道部分9的材料在进入第二通道部分10时改变形状。
265.所述第二截面17中外周表面4与反向轴承14在高度方向z上的最小距离d2小于第一截面12中高度方向上的最大距离d1。这具有迫使材料改变形式并开始沿不同方向流动的优点，这取决于旋转模具3的形状和形式以及与旋转模具3相对的反向轴承14的形状和形式。
266.由于第一通道段9和第二通道段10的几何差异，第二通道部分10中的压力增加或保持到这样的水平，即材料将足够快地转变以饱和第二通道部分，包括旋转模具的印记。
267.图7和8中的主型材36和最终型材37的几何变化与上面和下面讨论的所有示例相关。应当注意的是，第一通道部分9和第二通道部分10可以形成为具有不同的截面几何形状，例如椭圆形、圆形、多边形、波浪形或一种或多种形状的组合。
268.参考图1-2d，第二通道部分10有利地相对于第一通道部分9以预定的第二距离d2布置，如图5所示，在旋转模具3的外周表面4的径向最外部分和通道部分13中的反向轴承14小于预定的第一距离d1，如图5所示，第一通道部分9沿与径向一致的高度方向z截取的最远部分之间；
269.和/或其中：
270.第二通道部分10相对于第一通道部分9以预定的第四距离d4布置，如图1所示，在宽度方向x上通道部分13的最里面的最窄部分之间大于预定的第三距离d3，如图1所示，在第一通道的出口区处沿宽度方向x截取的第一通道部分的侧壁之间。
271.这种高度和宽度的变化迫使材料重新形成，并且较窄的第一通道部分在进入通道部分时给出局部降低的压力，因为第一和第二侧部分在尾流中，即在第一通道中的侧壁后面。
272.此外，参考图1，第一和第二侧壁5、6相对于第一和第二通道部分侧壁15、16定位，
使得第一和第二侧壁5、6可旋转地连接到第一和第二通道部分侧壁15、16，公差根据产品材料和第一和第二通道部分9、10之间的几何关系设置。
273.所述外周表面4可包括纹理部分30，其可覆盖除环形凹陷部分以外的所有旋转模具，或者第一侧部4包括在第一凸缘部18和纹理部30之间延伸的非纹理部31，以及第二侧部25包括位于第二凸缘部19与纹理部30之间的非纹理部32。
274.非纹理部分31、32有利地具有小于纹理部分30的压印深度的半径的半径，特别是在环形凹部19部分中。
275.然而，根据一示例(未示出)，圆周表面4可以是无纹理的但具有光滑表面或微图案表面。无纹理的旋转模具可以具有圆柱形或波浪形的形状。
276.图9示意性地示出了包括三个旋转模具3、33、34的旋转模具3的组件的后视图和出口，并且图10示意性地示出了根据图9的组件的立体图。参考图1、5和6，通道部分13包括与第一旋转模具3相对布置的第二旋转模具33，以替代图1、5和6中的反向轴承14。第二旋转33模具可以整体替换反向轴承14或者可以是静止反向轴承14(未示出)的一部分。第二旋转模具33可以与上述第一旋转模具3类似的方式布置，以在型材产品的两侧形成相同或不同的图案。第二旋转模具33可包括环形凹部和/或凸缘部分，其可布置成与第一旋转模具3的环形凹部29和/或凸缘部分18、19配合。
277.根据图9和10所示的一示例，通道部分13(如图1、5和6所示)包括与第一旋转模具成一定角度布置的第三旋转模具34。所述旋转模具完全或部分地替换相对的第一或第二通道部分侧壁15、16。第三旋转模具34可以仅与第一旋转模具布置在一起或者与第一和第二旋转模具布置在一起。因此，可以在没有第三旋转模具34的情况下组装具有第一旋转模具3和第二相对旋转模具33的上述布置。
278.图11示意性地显示了包括四个旋转模具的旋转模具组件的后视图和出口，并且其中图12示意性地显示了根据图19的组件的立体图。图11和12显示通道部分13(如图1、5和6所示)包括与第三旋转模具34相对布置的第四旋转模具35。第四旋转模具34可以作为替代仅与第一旋转模具3布置在一起或与第一和第二旋转模具3、33布置在一起。
279.第三和/或第四旋转模具34、35可以与上述第一旋转模具3类似的方式布置，以在型材产品的两侧形成相同或不同的图案。第三和/或第四旋转模具34、35可包括环形凹部和/或凸缘部分，其可布置成与第一旋转模具3的环形凹部29和/或凸缘部分18、19配合。
280.根据一示例，二个或多个旋转模具是同步的。这具有以相同速度进给材料的优点。然而，也可以使用非同步旋转模具以产生摩擦和/或特殊图案和/或补偿材料差异。
281.所述装置可以设置有纹理和非纹理旋转模具3；33；34；35的组合。
282.图13-19示意性地显示了共挤压装置1、1a和/或挤压装置1、1a，其包括根据以上讨论的任何一实例的挤压和/或拉挤装置1、1a，其中装置1、1a包括至少二个直接或间接连接到第二通道部分10的入口通道45、46、47，其中至少二个入口通道45、46、47中的每一个被配置为在第二通道部分10上游的预定距离处供给一种或多种材料，或者连接到至少二个入口通道45、46、47的接合点，连接到第一通道部分9过渡到第二通道部分10的地方。
283.这里，共挤压是指至少二个材料流一起加工并形成主型材然后加工成最终型材，或者至少二个材料流一起加工并形成最终型材。在这里，挤压是指至少二个材料流通过一起加工并形成主型材然后进入最终型材而以分层方式定位的位置，或者通过在结合点处将
至少二个材料流汇集到主型材中，然后将至少二个材料流一起加工并形成在第二通道部分10中的最终型材中。
284.图13示意性地示出了根据本发明的装置1、1a、1a的截面侧视图。图13显示型材限定区7包括为第一通道部分9的形式的第一入口通道45和第三通道部分46的形式的第二入口通道46连接到第二通道部分10上游的型材限定区7，用于将附加材料供给到第二通道部分10，以利用来自第一通道部分9的材料形成层叠型材产品2。
285.根据一示例，第三通道部分46是类似于第一通道部分9的挤压或拉挤通道，其被布置成加工材料。根据一示例，第三通道部分46是第三通道部分46被配置为用于将材料输送到型材限定区7的输送单元。
286.图14示意性地显示了根据本发明的装置的立体图，图15示意性地显示了根据本发明的装置的截面侧视图。图13-15以不同的方式显示了装置1、1a、1a包括如上所述的一个旋转装置3和经由第一和第三通道部分9、46聚集在一起的二股材料流。
287.图16示意性地示出了根据本发明的装置的截面侧视图，其中所述装置包括二个相对的旋转模具3、33。图16进一步显示装置1、1a包括为第一通道部分的形式的第一入口通道45和第三通道部分46的形式的第二入口通道46连接到第二通道部分10上游的型材限定区7，用于将附加材料供给到第二通道部分10，以利用来自第一通道部分9的材料形成层叠型材产品2。图16进一步显示所述装置包括第四通道部分47形式的第三入口通道47，用于将第三材料供给到型材限定区7。
288.根据一示例，第四通道部分47是类似于第一通道部分9的挤压或拉挤通道，其被布置成加工材料。根据一示例，第四通道部分47是第四通道部分，其被配置为用于将材料输送到型材限定区7的输送单元。
289.图17示意性地示出了根据本发明的装置1、1a的截面侧视图，其包括一个旋转模具3和第一、第三和第四通道部分9、45、46，根据结合图16讨论的内容，用于将三种不同的材料供给到型材限定区7。
290.应当注意的是，在图13-17中，第一入口通道45可以是第一通道部分9或将材料输送到第一通道部分9的入口通道45。
291.图17显示了一例子，其中第一入口通道45输送固体材料50，例如将电线等连接到第一通道部分9，以及其中第二和第三入口通道46、47在第一通道部分9和第二通道部分10中引入一种或多种待挤压或拉挤的材料。一种或多种材料可层叠在固体材料上或可围绕固体材料。
292.图18示意性地示出了第一入口通道45传送线等形式的连续固体材料的示例，以及在第一和第二通道部分9、10中被挤压或拉挤的材料。在图18中，布置了第一入口通道45和第二入口通道46，使得来自第二入口通道46的材料围绕固体材料50并包埋固体材料50。在图18中，第二入口通道46包括在第一通道部分9上游的加压室51，用于在固体材料50周围形成材料。加压室51包括界定加压室的后壁52。第二入口通道46包括通向加压室51的进料通道53，用于将材料进料到室51。后壁52包括第一入口通道45，其输送固体材料50并且充当腔室中的材料通过第一入口通道45泄漏的止挡件。在此，加压意味着第二入口通道46中的材料受到压力，因为材料被迫进入第二入口通道46并以与上文关于第一通道部分9所述的类似方式变形。在图18中，第一和第二通道部分9、10以与上述类似的方式使材料塑性变形。塑
性变形也可以发生在加压室中，但不限于这种变形。因此，加压室中的材料可以形成为包围固体材料而不发生塑性变形。在该示例中，由粘弹性材料和/或具有弹性特性的可塑性变形材料和/或具有弹性特性的粘塑性材料制成的材料也可以变形。
293.这里，固体材料是指在型材限定区中不发生任何变形的材料。固体材料示例的非详尽清单是；可弯曲的金属丝、坚硬的棒状元件、金属网和/或织物和/或复合材料和/或其他合适的材料，此类固体材料的组合等。
294.参考图13-19，不同的材料在第二通道部分10之前聚集在一起，然后如上所述在第二通道部分中加工。本发明不限于三入口通道45、46、47或三通道部分9、46、47，而是更多的入口通道和通道部分是可能的，以便制造在不同层中具有相同或不同材料的型材产品。
295.根据前述示例中的任一个，被供给到装置中以形成型材产品的材料是一种均质材料或者二种或更多种材料混合和/或分层的混合物。这些材料可以不同的比例混合，并且可以混合成均匀的混合物或材料内具有梯度的混合物。一种材料可以是固体而另一种材料可以是可塑的，例如石钻头和橡胶。所述材料也可以是包含二层或更多层相同或不同材料的层状材料。所述材料可包括一串或多串固体材料，贯穿整个挤压或拉挤工艺，例如被可变形材料包围的金属丝或其他增强材料。
296.根据一示例，旋转模具3在最小距离d2的位置处施加的最大允许压力取决于材料与第二通道部分10中的反向轴承14之间的摩擦力。
297.根据一示例，装置1、1a被配置成在反向轴承14和最终型材37之间供给摩擦材料48和/或被配置成在旋转模具3和最终型材37之间供给摩擦材料48。
298.根据一示例，摩擦材料48至少在装置启动期间由第一和/或第二和/或第三入口通道45、46、47输送，以便控制与旋转模具3和/或反向轴承14相关的摩擦。根据一示例，摩擦材料18在部分或整个制造过程中由第一和/或第二和/或第三入口通道45、46、47输送，以便控制与旋转模具3和/或反向轴承14相关的摩擦。
299.根据一示例，摩擦材料48被直接供给至旋转模具3，使得摩擦材料随着旋转模具从第二通道部分10之前的位置旋转到第二通道部分。图2a示意性地示出了装置1、1a包括将摩擦材料48供给到旋转模具3的外部摩擦材料48供给所述装置49。如上所述，摩擦材料18供给所述装置49可以是第一、第二或第三入口通道45、46、47中的任一个(未示出)。此外，摩擦材料48可为固体材料、液体或气体或其组合。
300.本发明不限于上述示例，而是可以在所附权利要求的范围内变化。例如，第二通道部分10中的最大压力和最小距离d2取决于第一通道部分9中材料的总进给速率、材料类型和材料进入第二通道部分10时的温度。
301.图19示意性地示出了使用根据结合图1-18描述的装置生产型材产品的方法的流程图，其中所述方法包括：
302.方框101所示步骤，
303.将材料供给到第一通道部分9，并且将其形成为第一通道部分9中的主型材36，
304.框105所示的步骤，
305.将第二材料供给到第一通道部分9，并且将其形成为第一通道部分9中的主型材36，或者将第二材料供给到第二通道部分10，
306.以及方框102所示的步骤，
307.将材料并因此将主型材36进一步供给到第二通道部分10，并在第二通道部分10中相同的形成，
308.以及方框103中的步骤，
309.将最终型材37转换为型材产品2。
310.根据一示例，所述方法进一步包括方框104中的步骤，
311.拉伸最终型材37和/或型材产品2以沿生产方向在图案中实现相同的距离，即沿生产方向在图案40中的凸起和/或凹陷之间实现相等的距离。
312.根据一实例，旋转模具上的图案中凹痕之间的距离小于型材产品上生产方向上对应图案中凹痕之间的距离，其中，牵引和拉伸装置用于拉伸最终型材和/或型材产品，从而通过调整拉伸实现型材特征之间距离的高精度。

技术特征：
1.一种挤压或拉挤的装置(1,la)，用于在一生产方向(y)形成由一材料制成的型材产品(2)，所述装置包含：一旋转模具(3)，沿一径向(r)方向和一宽度方向(x)延伸，且具有二相对的第一侧壁和第二侧壁(5、6)以及在所述第一侧壁和第二侧壁(5、6)之间沿所述宽度方向(x)延伸的一外周表面(4)，其中所述旋转模具(3)包含：一第一侧部(23)，连接所述第一侧壁(5)；一第二侧部(25)，连接所述第二侧壁(6)；以及一中间部分(22)，在所述第一和第二侧部(23、25)之间延伸；以及一型材限定区(7)，具有与所述生产方向(y)重叠的一纵向(y)、一高度方向(z)及垂直于所述高度方向(z)的一宽度方向(x)；并包含一直通通道(8)，所述直通通道(8)包含一第一通道部分(9)及随后参考所述生产方向在所述第一通道部分(9)下游的一第二通道部分(10)；其中，所述旋转模具(3)可绕横跨所述生产方向(y)延伸的一轴线旋转，并设置成允许所述外周表面(4)当通过所述型材限定区(7)时，在所述旋转模具(3)旋转的同时施加压力到所述材料的一表面上，其中；所述第一通道部分(9)由一个或多个壁(11)周向界定；及所述第二通道部分(10)由以下周向界定：所述旋转模具(3)的所述外周表面(4)，及一通道部分(13)，所述通道部分(13)包含，一反向轴承(14)，与所述旋转模具(3)相对，及在所述旋转模具(3)和所述反向轴承(14)之间且相对的第一通道部分侧壁和第二通道部分侧壁(15、16)；其特征在于：其中所述装置(1,la)包含直接或间接连接到所述第二通道部分(10)的至少二入口通道(45、46、47)，其中所述至少二入口通道(45、46、47)中的每一个配置为供给一种或多种材料，在所述第二通道部分(10)上游的一预定距离处，或连接到所述至少二入口通道(45、46、47)的一结合点，连接到所述第一通道部分(9)过渡到所述第二通道部分(10)处。2.如权利要求1所述的装置(1,la)，其中：所述型材限定区(7)包含呈所述第一通道部分(9)的形式的一第一入口通道(45)和呈一第三通道部分(46)的形式连接到所述第二通道部分(10)上游的所述型材限定区(7)的一第二入口通道(46)，用于将一附加材料供给到所述第二通道部分(10)，以利用来自所述第一通道部分(9)的材料形成层叠的型材产品(2)。3.如权利要求2所述的装置(1,la)，其中：所述第三通道部分(46)是相似于所述第一通道部分(9)的挤压或拉挤通道，配置为加工材料；或所述第三通道部分(46)配置为用于将一材料输送到所述型材限定区(7)的一输送单元。4.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述装置(1，1a)包含呈一第四通道部分(47)的形式的一第三入口通道(47)，用于将一第三材料供给到所述型材限定区(7)，其中所述第四通道部分(47)是相似于所述第一通道部分(9)的挤压或拉挤通道，配置为加工材料；或所述第四通道部分(47)配置为用于将一材料输送到所述型材限定区(7)。5.如权利要求4所述的装置(1,la)，其中：所述第一入口通道(45)传送一固体材料(50)，如将电线或相似物放到所述第一通道部分(9)，所述第二和第三入口通道(46、47)将
一种或多种待挤压或拉挤的材料引入所述第一通道部分(9)和所述第二通道部分(10)，其中一种或多种材料层叠或围绕在所述固体材料(50)上。6.如前述权利要求1-3中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述第一入口通道(45)和所述第二入口通道(46)设置为使得来自所述第二入口通道(46)的材料围绕所述固体材料(50)，并包埋所述固体材料(50)。7.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述第二入口通道(46)包括位于所述第一通道部分(9)上游的一加压室(51)，用于在所述固体材料(50)周围形成材料，其中所述加压室(51)包含界定所述加压室(51)的一后壁(52)，其中所述第二入口通道(46)包含通向所述加压室(51)的一进料通道(53)，用于将所述材料进料到所述室(51)，其中，所述后壁(52)包含所述第一入口通道(45)，所述第一入口通道(45)输送所述固体材料(50)，而且作为所述室的材料通过所述第一入口通道(45)泄漏的一止挡件。8.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述装置(1，1a)配置为在所述反向轴承(14)和最终型材(37)之间供给一摩擦材料(48)和/或配置为在所述旋转模具(3)和所述最终型材(37)之间供给所述摩擦材料(48)。9.如权利要求8所述的装置(1,la)，其中：所述摩擦材料(48)至少在所述装置启动期间由所述第一和/或第二和/或第三入口通道(45、46、47)输送，以控制与所述旋转模具(3)和/或所述反向轴承(14)相关的摩擦；或其中摩擦材料(18)在部分或整个制造过程中由所述第一和/或第二和/或第三入口通道(45、46、47)输送，以便控制与所述旋转模具(3)和/或所述反向轴承(14)相关的摩擦。10.如权利要求8所述的装置(1,la)，其中：所述摩擦材料(48)被直接供给到所述旋转模具(3)，使得所述摩擦材料与所述旋转模具一起从所述第二通道部分(10)之前的位置旋转到所述第二通道部分。11.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述第一通道部分(9)配置为使所述材料塑性变形为一主型材(36)，所述主型材在取决于材料的一预定供给速率下具有一最大高度(h1)以及在所述第一通道部分(9)中具有一第一最大高度(d1)的一最小截面积；其中所述第二通道部分(10)配置为进一步将所述材料变形为一最终型材(37)，当所述主型材(36)离开所述第一通道部分(9)时，具有一最小高度(h2)的所述最终型材(37)由所述旋转模具(3)构造成在所述主型材(36)上对所述反向轴承(14)施加越来越大的压力；所述第一通道部分(9)配置为使所述材料塑性变形为一主型材(36)，所述主型材在取决于材料的一预定供给速率下具有一最大高度(h1)以及在所述第一通道部分(9)中具有一第一最大高度(d1)的一最小截面积；其中所述第二通道部分(10)配置为进一步将所述材料变形为一最终型材(37)，当所述主型材(36)离开所述第一通道部分(9)时，具有一最小高度(h2)的所述最终型材(37)由所述旋转模具(3)构造成在所述主型材(36)上对所述反向轴承(14)施加越来越大的压力；所述旋转模具(3)配置为所述旋转模具(3)和所述反向轴承(14)之间的一最小距离(d2)，取决于所述旋转模具(3)在所述最小距离(d2)位置施加的一最大允许压力；其中所述最大允许压力对应于所述主型材(36)和所述最终型材(37)的最大高度差，以及取决于所述旋转模具(3)的外周表面(4)中的图案(38)。
12.如前述权利要求1-10中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述第一通道部分(9)配置为将粘弹性材料和/或具有弹性特性的可塑性变形材料和/或具有弹性特性的粘塑性材料变形为所述主型材(36)，当离开所述第一通道部分时，所述主型材(36)取决于材料的一预定供给速率下具有一最大高度(hl)以及在所述第一通道部分(9)中具有一第一最大高度(d1)的最小截面积；其中所述第一通道部分(9)包括一尾流元件(58)，所述尾流元件(58)具有取决于材料的弹性特性的一预定高度(d5)，其中所述尾流元件(58)至少定位在高度方向上；当所述主型材(36)离开所述第一通道部分(9)时，所述第二通道部分(10)配置为通过所述旋转模具(3)将所述材料进一步变形为具有一最小高度(h2)的一最终型材(37)，以在所述主型材(36)上对所述反向轴承(14)施加越来越大的压力；其中所述旋转模具(3)配置成在所述旋转模具(3)和所述反向轴承(14)之间的一最小距离(d2)，取决于所述旋转模具(3)在所述最小距离(d2)位置施加的一最大允许压力；其中所述最大允许压力对应于所述主型材(36)和所述最终型材(37)的最大高度差，而且取决于所述旋转模具(3)的外周表面(4)中的图案(38)，以及取决于材料的弹性特性，由于所述材料的弹性，所述最终型材的高度(h3)与所述型材产品(2)之间存在差异。13.如权利要求12所述的装置(1,la)，其中：所述尾流元件(58)设置在所述第一通道部分(9)过渡到所述第二通道部分(10)处；其中所述尾流元件包括在所述高度方向(z)上具有最低部分的一上边缘(59)；其中在所述高度方向(z)上，所述上边缘(59)在所述第一通道部分(9)从所述第一通道部分(9)过渡到所述第二通道部分的预定位置处界定所述第一通道部分(9)中的所述尾流元件(58)的上部(10)；或者所述尾流元件(58)设置在所述生产方向(pd)上游的一预定距离处，从所述第一通道部分(9)过渡到所述第二通道部分(10)处：其中所述第一通道部分包括在所述高度方向(z)上具有最低部分的一上边缘(59)；在所述高度方向(z)上，所述上边缘(59)界定所述第一通道部分(9)中的所述壁(11)的上部，在所述第一通道部分(9)过渡到所述第二通道部分(10)处。14.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：当离开所述第一通道部分(9)时，由于弹性，在到达所述旋转模具(3)之前，主型材高度(hl)小于或等于所述第二通道部分(10)中的最大主型材高度(h11)。15.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述第一通道部分(9)包含至少二侧壁(11)，呈一顶部预轴承(41)和相对的一底部预轴承(42)的形式；其中所述顶部预轴承(41)在所述高度方向(z)上设置在相对的底部预轴承(42)上方，其中所述顶部预轴承(41)和/或所述底部预轴承(42)包括所述尾流元件(58)。16.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述一个或多个壁(11)在所述第一通道部分(9)的末端限定一第一截面(12)；其中所述第二通道部分(10)在所述外周表面(4)和所述反向轴承(14)之间的一距离最小的位置限定一第二截面(17)；其中所述第一通道部分(9)的几何形状不同于所述第二通道部分(10)，使得通过所述第一通道部分(9)的材料在进入所述第二通道部分(10)时改变形状；其中所述主型材(36)具有对应于所述第一截面(12)的一第一截面积几何形状(a1)，其中所述最终型材(37)具有由所述第二截面限定的一第二截面积几何形状(a2)；其中在任何给定的可比较位置，所述第一截面积几何形状(a1)不同于所述第二截面积几何形状(a2)；
其中所述第二通道部分(10)中的所述最大压力和所述最小距离(d2)，取决于所述主型材(36)的截面积几何形状(a1)与所述最终型材(37)的截面积几何形状(a2)的差异以及材料的弹性特性。17.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述旋转模具(3)包含具有至少一凹痕(38)的图案(38)，其中所述旋转模具(3)配置在所述凹痕(38)的一底部(44)和所述反向轴承(14)之间的一最大距离(d22)，取决于所述旋转模具在所述最大距离(d22)位置施加的最小允许压力，以实现所述凹痕(38)中材料的塑性变形。18.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述旋转模具(3)在所述最小距离的位置处施加的最大允许压力，取决于所述材料与所述第二通道部分(10)中的所述反向轴承(14)之间的摩擦力。19.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述装置(1,la)包含设置在所述第二通道部分(10)下游的一牵引和拉伸装置(54)，而且配置为将所述材料拉出所述第二通道部分(10)，以将所述最终型材(37)转变为所述型材产品(2)。20.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述装置包括一牵引和拉伸装置(54)，其中所述旋转模具(3)上的图案(38)中的多个凹痕(38)之间的距离小于所述型材产品沿所述生产方向(y)上对应所述图案(38)中的多个凸起(40)之间的距离；其中所述牵引和拉伸装置(54)用于拉伸所述最终型材(37)和/或所述型材产品(2)，从而通过调整拉伸来实现所述型材上特征之间距离的高精度。21.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：所述旋转模具(3)包括一冷却装置，用于冷却所述旋转模具(3)的外部的表面，使得所述旋转模具(3)的表面的温度低于挤压材料的一预定允许温度。22.如前述权利要求中任一项所述的装置(1,la)，其中：送入所述装置所形成的所述型材产品(2)的材料可以是一种均质材料，也可以是二种或二种以上材料混合或分层的混合物。23.一种通过使用如前述权利要求中任一项所述的装置(1，1a)来生产一型材产品(2)的方法，其中所述方法包括：将一材料供给到第一通道部分(9)，并且在所述第一通道部分(9)中将所述材料形成一主型材(36)；-将一第二材料供给到所述第一通道部分(9)，并且将所述第二材料形成为所述第一通道部分(9)中的主型材(36)，或者将所述第二材料供给到第二通道部分(10)；将所述材料进一步输送到所述第二通道部分(10)，并且在所述第二通道部分(10)中将所述材料形成一最终型材(37)；及将所述最终型材转换为所述型材产品(2)。24.如权利要求23所述的方法，其中：所述最终型材(2)和/或所述型材产品(2)被拉伸，以沿生产方向(y)在图案中实现相同的距离。

技术总结
一种用于在生产方向(Y)形成由材料制成的型材产品(2)的方法和挤压或拉挤装置(1)，所述装置包括沿径向(R)方向和宽度方向(X)延伸的旋转模具(3)，且具有二相对的第一侧壁和第二侧壁(5、6)及在所述第一侧壁和第二侧壁(5、6)之间沿所述宽度方向(X)延伸的外周表面(4)，所述旋转模具(3)包含连接所述第一侧壁(5)的第一侧部(23)、连接所述第二侧壁(6)的第二侧部(25)及在所述第一和第二侧部(23、25)之间延伸的中间部分(22)；及具有与所述生产方向(Y)重叠的纵向(Y)、高度方向(Z)及垂直于所述高度方向(Z)的宽度方向(X)的型材限定区(7)，并包含直通通道(8)，所述直通通道(8)包含第一通道部分(9)及随后参考所述生产方向在所述第一通道部分(9)下游的第二通道部分(10)；其中，所述旋转模具(3)可绕横跨所述生产方向(Y)延伸的轴线旋转，并设置成允许所述外周表面(4)当通过所述型材限定区(7)时，在所述旋转模具(3)旋转的同时施加压力到所述材料的表面上。的同时施加压力到所述材料的表面上。的同时施加压力到所述材料的表面上。


技术研发人员：克拉格
受保护的技术使用者：睿利弗有限公司
技术研发日：2021.10.12
技术公布日：2023/7/20