JPH0250811B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 線材等を連続押し出しする装置に関する。

〈従来の技術と問題点〉 従来線材等を連続押し出しする装置としては、
溝付き回転ホイールとこの溝をほぼ閉鎖する突出
部をもつシユーでこの溝を覆い、その突出部にダ
イを形成し、小径棒状の材料例えば銅等の金属材
料を溝部に供給しホイールを高速に回転させその
摩擦熱で材料を溶融させ前記回転により生ずる溶
融材料への圧力により材料をダイから押し出し連
続した線材等を製造している。

しかし溝を形成している回転部分と静止固定さ
れている部分との対向面間には隙間が必要であり
狭すぎると回転ホイールが固定部と接触の機会を
もち、またこれが過大であると漏洩材料の量が大
となり、その処理が必要となり製造効率も悪く、
動力の無駄となるという問題がある。このため隙
間の形状を如何にするかの問題があり、隙間の構
造の決定が装置の重要な課題である。

また使用するダイのオリフイスについても材料
が均等に送出されオリフイスを出てから湾曲して
は成形ローラを通して修正するなど無駄な工程が
必要となるので、好適なオリフイス構造と隙間構
造をもつ効率の良い連続押し出し装置の提案が要
望されている。

〈発明の目的〉 この発明は効率の良い連続押し出し装置を提案
することを目的とする。

〈手段の概要〉 要するにこの発明は、周溝付きホイールとこの
周溝に対向して通路を形成する通路形成部材を有
し、この部材の一端の通路部分は材料の供給口と
なり、他の端部にはダイと該通路をほぼ閉鎖する
当接部材を設け、前記ホイールの回転による溝内
の材料とホイールとの摩擦熱により材料を溶融し
ダイより線材等を押し出し形成する装置において
前記通路形成部材をシユーインサートとダイトツ
プと当接部材とダイとを保持するシユーとにより
形成し、該シユーの当接部材側端部をピン接続し
供給口近傍にはストツパを設け前記シユーに接続
する液圧駆動装置でシユーの前記供給側端部を前
記ストツパに押当し、前記当接部材の側面とこれ
に対向するホイール面との隙間を押し出しする材
料の材質に応じ広狭と変化する断面視図で直線折
り曲げ状の屈曲形状隙間にし、かつこの隙間を規
定値に保持し、この隙間の広い面と屈折隅部のホ
イール側面に複数個のくぼみをライニング形成と
保持用に設けたことを特徴とする連続押し出し装
置である。

〈実施例 １〉 本願発明に使用する装置の構造を第１図、第２
図により説明する。図示しないベツド上に位置す
る図示しない軸受で支持され回転する駆動軸４に
外周に溝をもつホイール２が取り付けされる。

弧状の押付部材６は水平の駆動軸４に平行する
軸心のピホツト１０に取り付けたシユー８で保持
され、ホイール２の周溝と対向位置して材料の通
路を形成する。ホイール２の上方に固定され位置
するストツパ１２に対しシユー２の自由端はシユ
ー８の肩部１６に接続する液圧シリンダ１４で押
し付けられ、シユーインサート２０とダイトツプ
２２よりなる押付部材６、当接部材２４とホイー
ルの周溝の内壁との間に規定する間隔の隙間を確
保形成する。

ピボツト１０を持ち回動可能にするシユーは主
ラム（液圧シリンダ）１８とも接続し、そのシリ
ンダの作動で回動しホイールから離れ押付部材、
当接部材、ダイの交換を容易にする。ここに通路
形成部材はシユー８、押付部材６、当接部材２
４、ダイ６８で形成される。

またストツパ１２の回転方向前方（上流側）に
ホイールの周溝に近接して粒状の材料を収容する
ホツパ３０が設けられ、運転開始時の溝面への薄
層（ライニング）形成又は線状製品形成用の粒状
等の材料供給に使用される。さらにその前方（図
面第１図で左方）に材料の棒状体の歪み取り供給
用の成形ローラの組みが設けられる。運転に際し
ては前記ホツパーから供給される材料でライニン
グを形成した後このローラ組みより棒状の材料を
送り出し通路形成部材のストツパ側の周溝開口に
供給しダイから材料を円滑に押し出しすることが
できる。

周溝付きのホイール２は２分割された部材３
２，３４を軸の横断面につき対象に形成し、駆動
軸４に設けられた図示しないハブで締め付け形成
する。

また第３図に示すようにホイール２の一部を形
成する輪体３６には筒状面４０と環状面４２，４
４に囲まれた断面角形の溝が形成されている。ホ
イールの周溝２６は筒状面４０と半径方向につき
内側で断面トロオイダル（花托）状の部分をもつ
内面部４６とさらにこれに接続する内部環状面４
８とその半径外側方向に伸びる環状面５０とで形
成されている。また複数の半球状のくぼみ５２
（または突起）が同一角度ピツチで内部環状面４
８に設けられている。このようなくぼみを設ける
と、溶融した材料がまずこのくぼみに溜り、粘着
しつづいて来る貼着性の材料をつかまえるので材
料の薄層を形成し隙間にライニングをし、この隙
間をふさぎ材料の漏洩を低減する効果をもつ。ま
たこのくぼみ５２は機械的にライニングの滑りを
防止し剥離して失なわれることを防止する。さら
にはこのライニングの保持により回転相対変位す
る対向面をもつ部材の摩耗を防止する。

ダイトツプ２２は約２mmの均等な寸法の突出部
をもちホイールの周溝内にトング（舌状部材）５
７として突出し、ホイールのリム（外輪）のチヤ
ンネル（通路）３８内で滑り嵌合しかつ軸心方向
に展張する展張面５６と対向し隙間形成する環状
の凸面５４を含んでいる。凸面５４には押し出し
室６４につながる２つの弧状の出口オリフイス６
０，６２（第４図の図示例では２つ）をもつ出口
開口通路５８が開口している。周溝の通路はこの
出口開口５８、ダイのオリフイスに連通する。２
つの出口オリフイス６０，６２は弧状をしその半
周状の端部をもち直径方向に対向離隔して位置す
る。（第４図）オリフイスは２以上同一周上に設
けることができ断面部の夫々の弧状部の長さは押
し出し材料に生ずる応力をほぼ均等にすべく不均
等に形成されている。

このような断面形状にすることにより、第３図
に舌状に垂下する部分たる当接部材２４の側面は
ホイールの周溝の側面との間に図示のようなやや
広く隙間を形成し、前記半径方向展張面５６のと
ころでは狭い隙間となり、筒状面４０のところで
はやや広い幅の隙間となり、ついで環状面４２の
ところでは狭い隙間となる断面で直線を折り曲げ
たような曲折隙間を形成している。これは所謂ラ
ビリンス（迷路）効果をもち、前記曲折隙間の構
造とあいまち、回転部と固定部間における好まし
いシール効果を奏するものである。

舌状に垂下して示される部分に対向するホイー
ル側の内部環状面には複数の半球状のくぼみ５２
が設けられているが、これは後に説明する装置起
動に際しまずホツパーから粒状材料を周溝に供給
し押付部材６に対向する周溝内で溶融した材料を
作り、この材料の薄層で周溝をライニングするこ
とができる。この薄層は周溝面とこれに対抗する
材料の通路面を保護する効果をもつ。また周溝の
側面には半球状くぼみ５２の複数個が形成されて
いるのでこの薄層保持の効果もあわせもつもので
ある。前記舌状で示す部分と周溝面間のやや広い
隙間部の材料はホイール面に粘着し当接部材のホ
イール回転方向についての後面側に送出されスト
ツパ側の通路入り口側に行き新規供給材料と共に
周溝と押付部材とで形成する通路内で摩擦により
溶融されダイから製品として送出される。

押し出しダイ６８は、オリフイス６０，６２か
ら材料を受け入れし、シユーの開口７０より送出
するようにシユー８内に位置しかつシユーとダイ
トツプ２２で保持される。当接部材２４は材料供
給口より遠い側のシユー８の端部７２内に位置し
保持され環状面５０のところでは約１mm以上の隙
間をもちホイールの周溝２６内で図示のように舌
状にして半径方向に展出する。

銅又は硬質アルミニウム合金材の中空断面のも
のの押し出し運転に際しては、２つの出口オリフ
イス６０，６２をもつダイトツプ２２とダイ６８
の組はシユー８に取付けされ、そのシユーに周溝
からの圧力に対抗する力を加えるように位置して
主ラム（液圧ラム）１４が設けられている。また
シユーはホイール２と適切な隙間保持をすべくピ
ボツト１０に回動可能に取付けされる。ホイール
は駆動付勢され、ついで粉、粗い粒子、チツプ等
の供給材料をホツパ３０から周溝２６に供給し材
料の流れを生ずるような摩擦力をホイールより受
ける。また当接部材２４のプロフイル面とこれに
対応する内面プロフイルをもつ周溝の面がライニ
ングされる。材料はくぼみ５２にも流れ込みライ
ニングの保持と剥離を防止する。材料は環状面５
０の首部の隙間に流れ込み、シユー８とホイール
２間で前記したようにシール（密封材）としての
働きをする。一度ライニング（薄層）が形成され
たのちホツパーからの材料供給は停止されてホツ
パは除かれ、固体状小径部材が図示しない貯蔵部
から取り出されローラ２８を経由し周溝と押付部
材で形成した通路内に供給される。溶融した材料
が押し出し室６４に流れ込むとオリフイス６０と
６２からの２つの流れは一体となり押し出し製品
成形のためダイ６８へと流れる。考慮されている
中空部材の押し出しがされる場合においてダイの
コア部材を支えているウエブは材料の供給を安定
させるように非対称に設け、押し出しに際しての
表面不連続が生じないようにしている。

押し出しする材料が銅鋼以外の場合は、まず銅
材料をホツパ３０から回転している周溝２６に供
給しライニングを形成し、ついでそのライニング
形成された周溝に押し出し材料を供給するのが良
い。

〈実施例 ２〉 アルミニウム材料が供給材料であるときは第５
図に示すように周溝２６のプロフイルは半径方向
にのびる前記第３図の環状面５０がない形状とな
り、溝の側面は平面状となり簡単なものとなる。

周溝２６の寸法については、第３図のチヤンネ
ル３８に対応するランド（断面平坦の筒状面）７
６とフランジ部７８の隙間は約３〜５mmに形成さ
れる。周くぼみ８０は前記のランド７６と側面フ
ランジ部７８の接続部たる断面鍵型の角部（隅
部）に設けられている。

〈実施例 ３〉 例えば第６図に示すようにチヤンネルが他の異
つた断面のものについては溝に収斂する台形円錐
面の狭いチヤンネル（通路隙間）とするのがよ
い。

このチヤンネルは弧状押付部材６は溝内に展出
するトング８６とこれにつゞく台形円錐面８４の
形状に対応する形のものにする。その両者間の隙
間寸法は２mmと５mmの間、標準的には3.5mmとす
る。またこれに代えて台形円錐壁と周溝内の舌状
部との接続部のトング８６は環状面としてよい。

〈実施例 ４〉 さらに第７図に示すように周溝は他の断面形状
のもの、例えば断面円形で断面が台形円錐花托即
ち花托状面８８とダイトツプ２２の台形断面頂部
の対応部とをつなぐリツプ９０を設けたもので、
当接部材２４においては図示曲折隙間が１mmであ
つてもよい。

〈実施例 ５〉 変形例として示す第７図においては周溝２６の
花托状部に薄い鋼板のライナー９２を位置させて
よい。この取付け位置については２つのホイール
３２，３４を組付けする前に機械加工して座９４
を形成しておく。

外周方向にのびるライナーの端部についてはそ
の厚みを他も部分より厚くし、かつ隣接する溝部
の部分９８に滑かに収斂させるとよい。回転する
溝にライニング形成のため鋼材料を供給するに際
しては、ライナーは溝の壁に押し付けされライナ
ーの端部で少し厚い部分はライナーと溝の壁間で
のシールの役目をする。このライナーは二つ割り
のホイールの密着面に供給された銅材料溶融物が
侵入することを防止する効果をもつ。

ライナーの他の変形例としは図示しないがライ
ナー用として半球状のくぼみを等角間隔にライナ
ー用として設けてもよい。

〈実施例 ６〉 さらに変形例としては、ダイトツプ２２の凸形
表面５４がチヤンネルのベースと第５図に示すよ
うに同一面内に位置させてもよく、また曲線的に
増加する量を溝２６内に突出させてもよく、さら
には周方向につき段階的に増大するものであつて
もよい。凸形の面５４（第３図）がチヤンネルの
ベース面と同一面迄のびている処については、押
し出しに際しての開口付近に生ずる応力を考慮に
入れるときは凸面の幅と同じ幅の出口開口５８を
設けてもよい。

〈実施例 ７〉 ホイールの周溝内にトングとして突出する凸面
５４（第３図）に段階をつけたときは、出口開口
５８は横断面積をより少いものにしなければなら
ぬが、応力を考慮に入れるなら凸面５８の幅は、
周溝を横切る軸方向に平行する周溝部の幅に対応
するものとなる。

なおオリフイスについては一以上の出口オリフ
イスが設けられているときは、寸法きめに際して
たいていの押出しオリフイスについては寸法は同
一であるけれども、適当な材料流れ率を得るには
オリフイスに極く近くに押し出されてくる押出し
材料についての応力又は圧力を充分に考慮に入れ
てきめる必要がある。勿論要すれば均等材料以外
の材料流れ率は、押し出し室６４で非対称に接合
される場合については選定し好適な押し出しがで
きるようにする。材料によつては成形ローラを経
由するワイヤフイードをやめホツパ３０から粒状
物のみを供給することがより望ましい場合もあ
る。

図示しないがダイトツプの凸面の開口をダイの
形にしてもよくまたそれに代り押出し室に導かれ
る単一オリフイスに形成してもよい。

ある種の供給材料については周溝２６へのライ
ニングは必要としないであろうし、そのような場
合周溝の半花托内面にくぼみに代えて細溝を形成
してもよい。

前記したような配置において、溝の壁面と突き
当て部材との間には約１mmのクリアランス（隙
間）を設け、供給材料の形状は連続するロツド又
はワイヤで周溝の断面寸法に極めて近いものとす
るときは、起動運転に際しライニングをしなくて
もよい。

半球状の凹みを図面において示したが、突起に
より形成ライナーの動きを制限するようにしても
よい。凹み、突起については各種の形状のものを
使用できる。第３、第７図では一列のピツチサー
クル上にこれらを配置しているが、第５図に示す
２つのピツチサークル上にこれらを配置してもよ
い。

〈発明の効果〉 この発明を実施することにより、供給材料の材
質に対応して周溝の隙間寸法、配置を選定し、通
路形成部材とホイールの周溝との隙間の確保が容
易にでき、当接部材とホイール間の材料漏出を最
小量にでき製造効率は著しく向上した。またシユ
ーの回動がラム１８でされ通路形成部材たるシユ
ーインサート、ダイトツプ、当接部材、ダイの交
換は容易になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例にかかる装置の部分
断面図、第２図は第１図の−による部分断面
図を含む平面図、第３図は第１実施例を示す装置
の部分断面図、第４図は第３図の−断面図、
第５図は第２実施例の部分断面図、第６図は第３
実施例を示す部分断面図、第７図は第４実施例を
示す部分断面図である。 ２……ホイール、４……駆動軸、６……押付部
材、８……シユー、１０……ピボツト、１２……
ストツパ、１４……液圧シリンダ、１８……主ラ
ム、２０……シユーインサート、２２……ダイト
ツプ、２４……当接部材、２６……周溝、２８…
…成形ローラ、３０……ホツパ、３８……チヤン
ネル、５０……半球状くぼみ、６０……オリフイ
ス、６２……オリフイス、６４……押し出し室、
６８……ダイ、７０……シユーの開口、８２，８
４……台形円錐面、９２……ライナー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周溝付きホイールとこの周溝に対向して通路
   を形成する通路形成部材を有し、この部材の一端
   の通路部分は材料の供給口となり、他の端部には
   ダイと該通路をほぼ閉鎖する当接部材を設け、前
   記ホイールの回転による溝内の材料とホイールと
   の摩擦熱により材料を溶融しダイより線材等を押
   し出し形成する装置において、前記通路形成部材
   をシユーインサートとダイトツプと当接部材とダ
   イとを保持するシユーとにより、形成し、該シユ
   ーの当接部材側端部をピン接続し、供給口近傍に
   はストツパを設け前記シユーに接続する液圧駆動
   装置でシユーの前記供給側端部を前記ストツパに
   押当し、前記当接部材の側面とこれに対向するホ
   イール面との隙間を押し出しする材料の材質に応
   じ広狭と変化する断面視図で直線折り曲げ状の屈
   曲形状隙間にし、かつこの隙間を規定値に保持
   し、この隙間の広い面と屈折隅部のホイール側面
   に複数個のくぼみをライニング形成と保持用に設
   けたことを特徴とする連続押し出し装置。 ２ 前記当接部材の側面とこれに対向するホイー
   ル面との隙間を断面視図で直線折り曲げ状の屈曲
   形状の隙間にし、溝隙側の隙間をやや広くついで
   狭く、次にやや広くついでまた狭く形成しこの隙
   間の変化部にくぼみを複数個ホイール側の面にラ
   イニング形成保持用に設けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の連続押し出し装置。 ３ 前記隙間を溝側面部のやや広い部以降を屈曲
   狭隙間に形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の連続押し出し装置。 ４ ダイに設けた材料押し出し用のオリフイスを
   弧状でかつその弧状の面積を変化させた複数個の
   単位オリフイスにより形成し、かつこれらを同一
   周状に配置したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれかに記載の連続押し
   出し装置。 ５ 材料供給口側に粒状材料を供給するホツパを
   設け、この粒状材料で溝内面に該材料のランニン
   グをした後同材料と同材質の小径材料を供給する
   成形ローラを設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の連続
   押し出し装置。