JPH04162913A - 押出成形品用冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野Ｊ 本発明はコンフォーム型連続押出機の出口部に連結され
た押出成形品用冷却装置に関する。

ｒ従来の技術」 金属成形の技術分野、たとえば、アルミニウムのごとき
非鉄金属を成形材料とする金属成形の技術分野おいて、
コンフォーム型の連続押出機が用いられている。

コンフォーム型連続押出機の場合、回転ホイールと固定
シューブロックとが対向しており、回転ホイールの対向
面に形成された環状の凹溝と固定シューブロックの対向
面に形成された突起とが係合し、固定シューブロックに
設けられた成形通路が前記凹溝に連通しているので、回
転ホイールの凹溝内にアルミニウム荒引線のごとき成形
材料が供給されると、これが回転ホイールと固定シュー
ブロックとの間で軟化し、固定シューブロックの成形通
路で成形されて押出機外へ出る。

コンフォーム型の連続押出機は、回転ホイールおよび固
定シューブロックと、これらに介在された成形材料とに
強摩擦が発生し、その摩擦熱により成形材料が軟化する
点、その摩擦力により成形材料の押し出しに必要な高圧
（数千気圧）が発生する点が、通常の押出機と相違する
。

コンフォーム型の連続押出機を介して成形される押出成
形品の一つとして、同軸ケーブルの外部導体をあげるこ
とができ、この同軸ケーブルの外部導体をコンフォーム
型連続押出機で押出成形するとき、第４図に例示するよ
うになる。

第４図に示すコンフォーム型連続押出機２１の場合、線
状の成形材料（導体金属）１１を回転ホイール２２の凹
溝２３内に供給しつつ、絶縁コア１を固定シュー２４に
より保持された固定シューブロック２５の内部、すなわ
ち、マンドレル２６、ダイス２７を備えた成形通路２８
内に送りこむ。

こうした場合、回転ホイール２２と固定シューブロック
２５との間で生じる強！！ｌ擦により軟化した成形材料
１１が、押出圧を受けて成形通路２８内のマンドレル２
６外周とダイス２７内周との間を通過し、パイプ状の外
部導体４となる。

このとき、マンドレル２Ｂの軸心部を通過してきた絶縁
コア１が、パイプ状の外部導体４内に非接触状態で進入
し、これら絶縁コア１、外部導体４が所定方向へ引き取
られて固定シューブロック２５の出口部２９より外部に
出る。

その後、絶縁コア１の外周に備えられた外部導体４は、
連続押出機２１の後方に配置されたダイスにより縮径さ
れて絶縁コア１に密着し、これらが引取機を経由して巻
取機に巻きとられる。

上記における押出成形直後の外部導体４は、釣５００℃
と高温であるのに対し、絶縁コア１の耐熱性は８０℃程
度にとどまる。したがって、絶縁コア１の溶融を回避す
べく、押出成形直後において外部導体４を早期に冷却し
なければならない。

かかる冷却手段として、固定シューブロック２５の出口
部２９側に水冷式の冷却槽を連結し、当該冷却槽を介し
て押出成形直後の外部導体４を冷却することが実施され
ている。

「発明が解決しようとする課題」 一般に、上述した冷却槽を介して外部導体（押出成形品
）を早期に冷却するとき、連続押出機と冷却槽とが直結
されているのがよく、さらに、冷却槽の一部が連続押出
機内にまで介入しているのが望ましいとされている。

その理由は、押出成形直後において外部導体が冷却水と
が接触し、外部導体の冷却が早期に開始されるからであ
る。

しかし、かかる技術内容を具体化するとき、下記■〜■
のごとき技術的課題を解決しなければならない。

■　冷却水が高温（５００℃）の外部導体に対して核沸
騰する領域にあり、外部導体に接した冷却水が弾き飛ば
されるので、冷却効果を殆ど期待することができない。

■　核沸騰した冷却水が連続押出機内のダイス付近にま
で飛散し、押し出しの均一性、安定性、ならびに、シュ
ーブロックの強度に悪影響を及ぼす。

■　冷却槽内の下部に滞留した冷却水により、外部導体
の下側のみが冷却され、外部導体付きの絶縁コアに曲が
りが生じる。

課題■の対策として、連続押出機の出口部方向に沿う、
しかも、外部導体の外周面を覆うような冷却水の流動性
を生ぜしめるのが望ましいが、これを具体化するための
技術提案がみられない。

課題■の対策として、たとえば、連続押出機の出口部に
連結された冷却槽の端部を、その出口部外方に向け、下
り勾配で傾斜させるのが有効とみられるが、上記出口部
の場合、これの口径、長さからして、冷却槽の端部を傾
斜させる余地が殆どなく、したがって、これを技術的に
実現するのが困難である。

課題■の対策として、たとえば、冷却槽の端部から外部
導体の外周面に向けて冷却水を噴射するだけでなく、そ
の噴射方向を押出機ダイスの反対方向へ傾斜させること
が考えちるが、一系統にて冷却槽への給水をコントロー
ルする通常の給水制御系では、押出機ダイス側へ飛散す
る冷却水を遮断すべく上記噴射水の水量を増したとき、
その周辺の給水量が増し、飛散水も多くなるので、この
対策も効果的でない。

それゆえ、コンフォーム型連続押出機から押し出された
押出成形品を具合よく冷却するための冷却装置が希求さ
れている。

本発明はかかる技術的課題に鑑み、コンフォーム型連続
押出機から押し出された押出成形品を冷却するとき１連
続押出機側への悪影響を回避して当該押出成形品を急冷
することのできる冷却装置を提供しようとするものであ
る。

１課題を解決するための手段１ 本発明は上述した目的を達成するため、コンフォーム型
連続押出機の出口部に連結されていて、当該出口部から
押し出された押出成形品を冷却するための冷却装置にお
いて、内部に冷却通路を有する冷却器が上記出口部に連
結されており、当該冷却器の前端部かも後端部にわたる
冷却通路の内周面に、径方向に連続または不連続で開口
された複数の冷媒噴射ノズルが設けられており、これら
冷媒噴射ノズルが押出成形品の押出方向に向けて傾斜し
ていることを特徴とする。

「作用ｊ 本発明における連続押出機は、既述の通り、押出成形用
の回転ホイールとこれに対応する押出成形用の固定シュ
ーブロックとが相互に組み合わされたコンフォーム型で
ある。

この連続押出機によるとき、回転ホイールの凹溝内に供
給されたアルミニウム荒引線のごとき成形材料が、回転
ホイールと固定シューブロックとの間で軟化して固定シ
ューブロックの成形通路より押出成形され、当該押出成
形品が連続押出機の出口部に至る。

本発明に係る冷却装置は、その主体をなす冷却筒が、上
記連続押出機の出口部に連結されたものである。

この冷却筒の場合、冷媒噴射ノズルを介して冷却通路内
に液体冷媒を噴射するので、連続押出機の出口部から冷
却筒の冷却通路内に進入した押出成形品は、その冷却通
路内で液体冷媒を浴びて冷却される。

このとき、各冷媒噴射ノズルが、押出成形品の押出方向
に向けて傾斜しているので、当該冷媒噴射ノズルから噴
射された液体冷媒は、押出成形品の押出方向へ高速流動
しつつ、冷却通路の内周面から押出成形品の外周面にわ
たり円錐筒形の液体カーテンを張る。

この円錐筒形の液体カーテン（液体冷媒）は、滴状、線
状等でなく面状であり、かつ、押出成形品の外周面に衝
突するというよりも、押出成形品の外周面に沿う流動性
を示すので、たとえ、押出成形品が高温であるとしても
、液体冷媒の核沸騰時に発生した気泡を速やかに除去し
つつ１押出成形品の外周面を慢いながらこれを効率よく
冷却する。

しかも、上記のごとき流動性を有する液体カーテンは、
連続押出機の出口部から連続押出機内側へ侵入しようと
する冷媒飛沫を遮断するので、連続押出機内のトラブル
発生原因となる冷媒侵入が回避できる。

これ以外にも、冷却筒の一端部にある冷媒噴射ノズルの
冷媒供給系と、その他端部にある冷媒噴射ノズルの冷媒
供給系とを互いに独立させ、これらを債々に制御するこ
とができる。

こうした場合、冷媒飛沫の遮断をより確実にするために
、所定の冷媒供給系を制御して、連続押出機の出口部側
に最も近い液体カーテンを強化することができる。

さらに、液体カーテンが押出成形品の周面を長さ方向に
被包するので、非冷却ゾーンが生じがたく、冷却効率が
高まる。

「実　施　例」 本発明に係る連続押出機の実施例につき、図面を参照し
て説明する。

第１図において、１は同軸ケーブル用の絶縁コア、２は
絶縁コア１の供給ドラム、３は絶縁ニア１の案内ローラ
をそれぞれ示し、１１は導体金属からなる線状の成形材
料、１２は成形材料１１の供給ボビン、１３．１４は成
形材料１１の案内ローラ、１５は成形材料１１の整直ロ
ーラ、１Ｂは成形材料１１の案内ローラをそれぞれ示し
、さらに、２１はコンフォーム型の連続押出機、３１は
本発明に係る冷却装置、８１は押出成形品の案内ローラ
、６２は押出成形品の抑えローラ、　８３は押出成形品
の外径引き落し用ダイス、６４は押出成形品の引取機、
Ｓ５は押出成形品の巻取機をそれぞれ示す。

上記各機器のうち、供給ドラム２、案内ローラ３、供給
ボビン１２．案内ローラ１３．１４、整直ローラ１５、
案内ローラｌＢ、および、案内ローラ６１．抑えローラ
６２、ダイス６３、引取機６４、巻取機６５などは、い
ずれも、公知ないし周知のものからなり、連続押出機２
１も、前記第３図に例示したものと同一または類似の構
成からなるが、本発明に係る冷却装置３１の構成は後述
する冷却筒３２を要部とし、これの後段に冷却槽が連結
されている。

第１図において、供給ドラム２から巻取機６５にわたる
絶縁コアｌの給送ライン上には、案内ローラ３、連続押
出機２１、冷却装置３１、案内ローラ６１、抑えローラ
６２、ダイス６３、引取機６４が順次配置されてており
、このラインの側方に配置された供給ポビン１２から供
給される成形材料１１は、案内ローラ１３．１４、整直
ローラ１５、案内ローラ１６を経由して、連続押出機２
１内に導入されるようになっている。

第２図、第３図は冷却装置３１の要部をなす冷却筒３２
を示したものである。

この冷却筒３２は、多数の筒管状部材を内外に組み合わ
せ、かつ、これらを軸方向に連結することにより構成さ
れており、その詳細は以下に述べる通りである。

冷却筒３２の軸方向に沿う両端は、連結部３３．３４で
あり、冷却筒３２の軸心部（中空部）は、両連結部３３
．３４にわたる冷却通路３５となっている。

冷却筒３２の筒壁には、複数の冷媒流路３６．３７．３
８と、複数の冷媒噴射ノズル３８．４０．４１．４２．
４３と、複数の連絡孔４４．４５．４Ｂと、複数の環状
流路４７．４８．４９と、複数の配管接続口５０．５１
．５２とが設けられている。

各冷媒流路３６〜３８は、冷却筒３２の軸方向に沿い、
かつ、冷却筒３２の周方向にわたり、冷媒流路３６、冷
媒流路３７、冷媒流路３８の順で交互に配列されている
。

各冷媒噴射ノズル３９〜４３は、冷却筒３２の内周壁面
を開口してこれらの噴射口を冷却通路３５内に臨ませて
おり、かつ、所定の冷媒流路３Ｂ、３７．３８と相互に
連通している。

すなわち、冷媒噴射ノズル３９．４２．４３は冷媒流路
３６と相互に連通しており、冷媒噴射ノズル４０は冷媒
流路３７と相互に連通しており、冷媒噴射ノズル４１は
冷媒流路３８と相互に連通している。

これら冷媒噴射ノズル３９−４３は、いずれも、冷却筒
３２の連結部３４偏に向けて傾斜しているが、このうち
、一部の冷媒噴射ノズル３３．４０．４１は、環状に開
口されたスリット型（連続開口型）を呈しており、残部
の冷媒噴射ノズル４２．４３は、多孔状に開口された多
点スポット型（不連続開口型）を呈している。

各冷媒噴射ノズル３８〜４３の噴射角度、特に、冷媒噴
射ノズル３３．４０．４１の噴射角度αは、第２図に示
すように、８０°程度であることが望ましい。

その他、各冷媒噴射ノズル３８〜４３は、冷却筒３２の
一方の連結部３３から他方の連結部３４にわたり、冷媒
噴射ノズル３９、冷媒噴射ノズル４０、冷媒噴射ノズル
４１、冷媒噴射ノズル４２、冷媒噴射ノズル４３の順に
並んでいる。

各環状流路４７〜４９は、冷却筒３２の連結部３４偏に
おいて相互に隣接しており、かつ、冷却筒３２の外局壁
面をそれぞれ一部開口している。

各環状流路４７〜４９のうち、環状流路４７は連絡孔４
４を介して冷媒流路３６と相互に連通しており、環状流
路４８は連絡孔４５を介して冷媒流路３７と相互に連通
しており、環状流路４９は連絡孔４６を介して冷媒流路
３Ｂと相互に連通している。

各配管接続口５０〜５２は、各環状流路４７〜４８とそ
れぞれ対応して、冷却筒３２の外周壁面（連結部３４側
）に設けられており、これら配管接続口５０〜５２には
、互いに独立した冷媒供給系５３．５４．５５が接続さ
れている。

その他、冷却筒３２の連結端部３４側に連結される冷却
槽５６は、第１図を参照して明らかなように、内槽体５
７とこれを覆う外槽体５８とからなり、内槽体５７には
冷媒供給系５８が配管され、外槽体５８には排水系８０
が設けられている。

上述した構成の連続押出機２１、冷却装置３１の冷却筒
３２、冷却槽５６は、第１図、第２図に示すように連結
されている。

すなわち、連続押出機２１、冷却筒３２は、冷却筒３２
の連結端部３３が連続押出機２１の出口部２９内に挿入
されて、これらがシール連結されており、冷却筒３２、
冷却槽５Ｂも、冷却筒３２の連結端部３４偏に冷却槽５
６が配置されて、これらがシール連結されている。

つぎに、コンフォーム型連続押出機を介して同軸ケーブ
ル用絶縁コアの外周に外部導体を押出成形し、その押出
直後の押出成形品を冷却する場合について説明する。

第１図において、供給ド゛ラム２から巻き戻された絶縁
コア１は、これを案内ローラ３により案内しつつ連続押
出機２１内に送りこみ、これと同期して供給ボビン１２
から巻き戻された線状の成形材料１１は、案内ローラ１
３．１４を経由させて整直ローラ１５により整直した後
、案内ローラＩ６を経由させて連続押出機２１内に送り
こむ。

この連続押出機２１内では、第４図を参照して述べたよ
うに、所定の強摩擦により軟化した成形材料１１が成形
通路２８内に進入し、この軟化状態の成形材料１１が、
成形通路２Ｂ内でパイプ状に成形されて外部導体４とな
り、マンドレル２６の軸心部を通過してきた絶縁コア１
が外部導体４内に非接触で進入する。

さらに、外部導体４が成形通路２８内のダイス２７を通
過したとき、絶縁コアｌを内蔵した外部導体４が固定シ
ュー２４の出口部２８より冷却装置３１の冷却筒３２内
に進入する。

この冷却筒３２内においては、三系統から液体冷媒（例
：水）が噴射されている。

その一つは、冷媒供給系５３→配管接続ロ５０→環状流
路４７→連絡孔４４→冷媒流路３６→各冷媒噴射ノズル
３９．４２．４３→冷却通路３５、他の一つは、冷媒供
給系５４→配管接続ロ５１→環状流路４８峠連絡孔４５
→冷媒流路３７→冷媒噴射ノズル４０→冷却通路３５、
さらに、他の一つは、冷媒供給系５５→配管接続ロ５２
→環状流路４８→連絡孔４８→冷媒流路３８→冷媒噴射
ノズル４１→冷却通路３５である。

したがって、上記押出成形品（絶縁コア１内蔵の外部導
体４）が冷却筒３２内に進入して冷却通路３５を通過す
るとき、外部導体４は冷却通路３５の各所から噴射され
る液体冷媒を浴び、少なくとも、絶縁コア１を溶融しな
い温度にまで早期に冷却される。

ちなみに、外径１４＋ｕφ、厚さ０．６５ｍ層のＡＩ製
外部導体４が押出速度５０層／履ｉｎで走行していると
き。

冷媒供給系５３．５４．５５から各冷媒噴射ノズル３９
〜４３への給水量を約１５立／組ｎとすることにより、
長さ５０ｃ■の冷却筒側では、外部導体４を押出時の５
００℃から８０℃までに冷却することかできた。

かくて、冷却装置３１の冷却筒３２内で冷却された押出
成形品は、冷却筒３２内から冷却槽５６内へと進入する
。

この冷却槽５６内においては、冷媒供給系５９から内槽
体５７内に液体冷却（例：水）が定常的に供給されてい
るので、冷却槽５Ｂ内に進入した押出成形品は、ここで
、はぼ常温に冷却される。

以下、冷却装置３１を介して数次の冷却を受けた押出成
形品、すなわち、絶縁コア１を内蔵した外部導体４は、
第１図のごとく、案内ローラ６１、抑えローラ６２を経
てダイス６３に至り、ここで所定の外径に引き落された
外部導体へか絶縁＝７１に密着した後、これらが引取１
１’ｅ４を経由して巻取機６５により巻きとられる。

「発明の効果」 以上説明した通り、本発明に係る冷却装置は、コンフォ
ーム型連続押出機の出口部に挿入連結された冷却筒が、
その前端部から後端部にわたる冷却通路の内周面に、径
方向に連続または不連続で開口された複数の冷媒噴射ノ
ズルを有し、これら冷媒噴射ノズルが押出成形品の押出
方向に向けて傾斜しているから、これら冷媒噴射ノズル
から噴射された液体冷媒により押出直後の押出成形品を
覆いながらこれを効率よく早期冷却することができ、し
かも、液体冷媒のカーテンが、冷却通路から連続押出機
内側へ逆流しようとする冷媒を遮断するので、連続押出
機内において冷媒侵入に起因したトラブルが発生せず、
その上、非冷却ゾーンも生じがたいので、冷却効率が高
まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷却装置の一実施例を略示した説
明図、第２図、第３図は本発明に係る冷却装置の要部を
示した縦断正面図と縦断側面図、第４図はコンフォーム
型連続押出機の要部を示した切欠斜視図である。 ４・・・・・・・・・・外部導体（押出成形品）２１・
・・・・・・・・・連続押出機 ２２・・・・・・・・・・回転ホイール２４・・・・・
・・・・・固定シュー ２５・・・・・・・・・・固定シューブロック２９・・
・・・・・・・・連続押出機の出口部３１・・・・・・
・・・・冷却装置 ３２・・・・・・・・・・冷却筒 ３３・・・・・・・・・・冷却筒の連結端部３５・・・
・・・・・・・冷却通路 ３６〜３日・・・・・・冷媒流路 ３９〜４３・・・・・・冷媒噴射ノズル４４〜４６・・
・・・・連絡孔 ４７〜４９・・・・・・環状流路 ５０〜５２・・・・・・配管接続口 ５３〜５５・・・・・・冷媒供給系 代理人　弁理士　斎　藤　義　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンフォーム型連続押出機の出口部に連結されていて、
   当該出口部から押し出された押出成形品を冷却するため
   の冷却装置において、内部に冷却通路を有する冷却器が
   上記出口部に連結されており、当該冷却器の前端部から
   後端部にわたる冷却通路の内周面に、径方向に連続また
   は不連続で開口された複数の冷媒噴射ノズルが設けられ
   ており、これら冷媒噴射ノズルが押出成形品の押出方向
   に向けて傾斜していることを特徴とする押出成形品用冷
   却装置。