挤压及/或拉挤装置及方法与流程

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：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；所述第一通道部分由一个或多个壁周向界定；及所述第二通道部分由以下周向界定：所述旋转模具的所述外周表面，及一通道部分，所述通道部分包含，一反向轴承，与所述旋转模具相对，及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。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：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、塑性变形材料

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、粘塑性材料

9、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。

10、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。

11、粘弹性材料

12、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。

13、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。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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：

18、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

19、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；

20、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；

21、所述第一通道部分由一个或多个壁周向界定；及

22、所述第二通道部分由以下周向界定：

23、所述旋转模具的所述外周表面，及

24、一通道部分，所述通道部分包含，

25、一反向轴承，与所述旋转模具相对，及

26、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；

27、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。

28、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。

29、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。

30、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。

31、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。

32、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。

33、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。

34、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。

35、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。

36、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。

37、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。

38、这里的优点是固体材料嵌入型材产品中。

39、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。

40、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。

41、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。

42、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。

43、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。

44、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。

45、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。

46、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。

47、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。

48、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。

49、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。

50、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。

51、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。

52、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；

53、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；

54、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。

55、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。

56、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；

57、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；

58、其中所述尾流元件至少定位在高度方向上；

59、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；

60、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。

61、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。

62、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。

63、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。

64、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。

65、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。

66、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。

67、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。

68、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。

69、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。

70、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。

71、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。

72、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。

73、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。

74、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。

75、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。

76、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。

77、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。

78、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。

79、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。

80、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。

81、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。

82、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。

83、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。

84、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。

85、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。

86、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。

87、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。

88、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。

89、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。

90、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。

91、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。

92、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。

93、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。

94、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。

95、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。

96、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。

97、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。

98、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。

99、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。

100、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。

101、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。

102、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。

103、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。

104、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；

105、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。

106、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。

107、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。

108、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。

109、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。

110、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：

111、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。

112、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。

113、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。

114、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。

115、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。

116、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。

117、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。

118、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。

119、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。

120、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。

121、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。

122、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。

123、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。

124、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。

125、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。

126、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。

127、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。

128、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。

129、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。

130、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。

131、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。

132、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。

133、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。

134、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。

135、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。

136、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。

137、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。

138、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。

139、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。

140、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。

141、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。

142、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：

143、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，

144、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，

145、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，

146、将最终型材转换为所述型材产品。

147、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。