JPH04224014A - コンフォーム型連続押出機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属材料を連続的に押出
成形するためのコンフォーム型連続押出機において、そ
の主要部品の一つである回転ホイールを改良したものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】金属成形の技術分野において、コンフォ
ーム型の連続押出機が、特公昭５９−１１３６６号公報
、その他の文献により知られている。

【０００３】コンフォーム型連続押出機は、図８に例示
するように、回転軸１に装着された回転ホイール２と、
これの周面に隣接して配置された固定シューブロック３
とが互いに対向しており、かつ、回転ホイール２の対向
面に形成されたエンドレス溝４と、固定シューブロック
３の対向面に形成された突起５とが係合しているととも
に、固定シューブロック３に設けられた成形通路６がエ
ンドレス溝４に連通している。

【０００４】図８に例示したコンフォーム型連続押出機
の場合、回転状態にある回転ホイール２のエンドレス溝
４内に、たとえば、アルミニウム荒引線のごとき金属材
料７を供給すると、回転ホイール２のエンドレス溝４内
面と金属材料７との接触摩擦抵抗により当該金属材料７
が４５０℃程度に温度上昇して軟化し、軟化した金属材
料７が固定シューブロック３の成形通路６から連続的に
押出成形される。

【０００５】図８に例示したコンフォーム型連続押出機
においては、上記接触摩擦による金属材料７の温度上昇
にともない、回転ホイール２の表面が４００℃以上に温
度上昇する。このような場合、回転軸１内からの冷却の
みでは回転ホイール２が十分冷却されずに熱膨張し、回
転ホイール２、固定シューブロック３間のクリアランス
が消失するので、回転ホイール２、固定シューブロック
３相互に齧りと称される破損が生じる。

【０００６】その対策として、たとえば、複数のエンド
レス溝４を有する回転ホイール２の場合は、図９に例示
する冷却手段を講じている。

【０００７】図９に例示したものは、インナホイール２
ａ、センタホイール２ｂ、アウタホイール２ｃのごとく
三分割された部品を組み立てて回転ホイール２を構成し
、この回転ホイール２をインナハブ８、アウタハブ９に
て回転軸１上に保持した際、インナホイール２ａとイン
ナハブ８との間、インナホイール２ａとアウタホイール
２ｃとの間、センタホイール２ｂ内、アウタホイール２
ｃとアウタハブ９との間に冷却水Ｗを通して、回転ホイ
ール２を冷却するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図９のごとく、各ホイ
ール２ａ、２ｂ、２ｃを組み立てて回転ホイール２を構
成してこれを冷却するとき、回転ホイール２の内部温度
を２５０℃以下に冷却することができるが、これには、
つぎに述べる技術的課題が残されている。

【０００９】（１）センタホイール２ｂがこれに形成さ
れた水冷溝により剛性低下し、かかる剛性不足に起因し
て各ホイール２ａ、２ｂ、２ｃの同心度が保てなくなる
（センタリングの不一致）。このような状況では、回転
ホイール２と固定シューブロック３とのクリアランスが
インナホイール２ａ側、アウタホイール２ｃ側の各エン
ドレス溝ごとに変化して押出圧力にバラツキが生じ、押
出速度、成形形状が不安定になる。

【００１０】（２）固定シューブロック３の成形通路６
内に軟化した金属材料７を送りこむべく、インナホイー
ル２ａ、アウタホイール２ｃが固定シューブロック３側
から約２００ｔの力を受けているので、これらインナホ
イール２ａ、アウタホイール２ｃに撓みが生じる。もち
ろん、上記の荷重に対抗させるため、ピルグリムナット
を介した約５００ｔの力で各ホイール２ａ、２ｂ、２ｃ
を軸方向に集合しているが、この軸方向の力をしても、
インナホイール２ａ、アウタホイール２ｃの撓みを防止
することができない。このような事態が発生すると、回
転軸１とインナホイール２ａ、アウタホイール２ｃとの
スプライン面間で摩擦、摩耗が発生するばかりか、これ
に起因して既述の撓みがより大きくなり、回転ホイール
２を支えているインナハブ８、アウタハブ９内のベアリ
ングが破損する。

【００１１】（３）これの対策として、回転軸１の外周
面をスプライン加工した場合、このスプラインの心合わ
せがむずかしくなり、かつ、センタホイール２ｂにもス
プラインを形成しないと、回転軸１とインナホイール２
ａ、アウタホイール２ｃとの面圧が高くなり、スプライ
ンが早期に摩耗する。

【００１２】（４）回転ホイール２が既述の三分割構成
からなるので、これら各構成部材にスプラインを加工し
たり、多くの面を仕上げ加工するなど、多く加工工程が
必要となり、総じて、回転ホイール２のコストが高くな
る。

【００１３】本発明はこのような技術的課題に鑑み、各
構成部材の摩耗ないし破損を防止することができ、しか
も、押出圧力、押出速度、成形形状の安定性をはかり、
回転ホイールのコストダウンをはかることのできるコン
フォーム型連続押出機を提供しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特定発
明は、所期の目的を達成するために、回転軸に装着され
た回転ホイールと、これの周面に隣接して配置された固
定シューブロックとが互いに対向しており、かつ、回転
ホイールの対向面に形成された複数のエンドレス溝と、
固定シューブロックの対向面に形成された複数の突起と
が係合しているとともに、固定シューブロックに設けら
れた成形通路がエンドレス溝に連通しているコンフォー
ム型連続押出機において、前記回転ホイールのエンドレ
ス溝を有する部分が単一の部品で構成されていることを
特徴とする。

【００１５】請求項２に記載の関連発明は、所期の目的
を達成するために、特定発明のコンフォーム型連続押出
機において、回転ホイールに熱交換用の流体通路が形成
されていることを特徴とする。

【００１６】

【作用】特定発明に係るコンフォーム型連続押出機を用
いて金属成形するとき、従来機と同様、回転状態にある
回転ホイールのエンドレス溝内に金属材料を供給する。 こうした場合、回転ホイールのエンドレス溝内面と金属
材料との接触摩擦抵抗により金属材料が温度上昇して軟
化し、軟化した金属材料が固定シューブロックの成形通
路から連続的に押出成形される。

【００１７】特定発明に係るコンフォーム型連続押出機
では、回転ホイールのエンドレス溝を有する部分が単一
の部品で構成されているので、これの剛性を十分に高め
ることができ、従来のホイール分割型にみられるセンタ
リングの不一致が起こらず、ホイールの撓みも生じがた
い。

【００１８】それゆえ、回転ホイールと固定シューブロ
ックとのクリアランスがエンドレス溝ごとに変化するこ
とがなく、押出圧力、ひいては、押出速度、成形形状が
安定するとともに、回転軸と回転ホイールとのスプライ
ン面間における摩擦、摩耗、インナハブ、アウタハブ内
のベアリング破損なども起こりがたく、回転軸、回転ホ
イール相互のプライン心合わせも容易に行なえる。その
上、回転ホイールの主要部が既述の単一構成からなるの
で、これにスプラインを加工したり、仕上げ加工する際
の加工工程が少なくなり、回転ホイールのコストダウン
をはかることができる。

【００１９】関連発明に係るコンフォーム型連続押出機
の場合、回転ホイールに熱交換用の流体通路が形成され
ているから、この流体通路に所要の熱交換媒体を通すこ
とにより、回転ホイールが常に適温に保持される。たと
えば、押出運転の開始前において流体通路に加熱媒体を
通しておくことにより、運転開始時点から回転ホイール
を成形温度に保持することができ、以降の運転中におい
て流体通路に冷却媒体を通すことにより、回転ホイール
を過度に熱膨張することないように冷却して、回転ホイ
ール、固定シューブロック相互の齧りを防止することが
できる。この場合、回転ホイールの主要部が既述の剛性
、強度を十分に有するので、流体通路形成に起因してこ
れらの機械的特性が損なわれることはない。

【００２０】

【実施例】本発明におけるコンフォーム型連続押出機と
しては、回転ホイールを除き、前記図９に例示したもの
が採用される。したがって、以下に例示する本発明の各
実施例では、回転ホイールの構成を重点的に説明する。

【００２１】図１〜図６に例示した回転ホイール２１は
、いずれも、その外周面に複数のエンドレス溝２２を有
し、その内周面にスプライン溝２３を有している。

【００２２】図１、図２の実施例において、回転ホイー
ル２１の外周面には、その幅方向中央に環状の凹溝２４
が形成されており、回転ホイール２１の両側面には、該
凹溝２４に通じる通孔２５がそれぞれ形成されている。 凹溝２４内には、溝底側に空間を残して複数のセグメン
ト２６が嵌めこまれており、凹溝２４の開放面がこれら
セグメント２６により気密に閉鎖されている。より具体
的には、半円形からなる二つのセグメント２６が凹溝２
４内に嵌めこまれ、これらセグメント２６が溶接手段で
凹溝２４内に固着されている。かくて、図１、図２に例
示した回転ホイール２１には、凹溝２４と各セグメント
２５とで熱交換用の流体通路２７が形成され、凹溝２４
に通じる各通孔２５が流体通路２７の出入口となる。

【００２３】図１、図２に例示した実施例の場合、回転
ホイール２１、セグメント２６は耐熱性、耐摩耗性を有
する金属からなり、回転ホイール２１は外径３４０ｍｍ
φ、内径２１０ｍｍφ、両エンドレス溝２２の溝中心距
離は６０ｍｍ、凹溝２４は幅２０ｍｍ、深さ４０ｍｍで
ある。この実施例では、各セグメント２６が凹溝２４内
に溶接された後、回転ホイール２１が機械加工（表面研
磨も含む）され、セグメント溶接部の外周面に幅１０ｍ
ｍ、深さ５ｍｍの溝が形成される。この実施例では、回
転ホイール２１のコストが従来品（図９）の約３／４に
節減される。この実施例の回転ホイール２１は、これを
前記回転軸１に装着した際、回転軸１、回転ホイール２
１のスプライン接触面が増大するので、これらスプライ
ン歯面の摩耗が抑制される。

【００２４】図３、図４に例示した実施例の場合、回転
ホイール２１には、その内周面の幅方向中央に環状の凹
溝２４が形成されており、当該凹溝２４内に四分割円形
からなる四つのセグメント２６が嵌めこまれ、これらセ
グメント２６が溶接手段で凹溝２４内に固着されている
。かくて、図３、図４の回転ホイール２１にも、凹溝２
４と各セグメント２５とで熱交換用の流体通路２７が形
成され、凹溝２４に通じる各通孔２５が流体通路２７の
出入口となっている。

【００２５】図３、図４に例示した実施例において、凹
溝２４は幅２０ｍｍ、深さ４０ｍｍである。この実施例
では、各セグメント２６が凹溝２４内に溶接された後、
回転ホイール２１が機械加工（表面研磨も含む）され、
セグメント溶接部の外周面に幅１０ｍｍ、深さ５ｍｍの
溝が形成される。この実施例における回転ホイール２１
のコストも、前記従来品の約３／４になる。この実施例
の回転ホイール２１に関するその他の事項は、図１、図
２で述べたと同じである。

【００２６】図５、図６、図７に例示した回転ホイール
２１の場合、前記凹溝２４、前記セグメント２５に代え
、回転ホイール２１の外周面からその内部に向けて八本
の孔２８が八角形状に設けられ、これら各孔２８により
一連の流体通路２７が形成されている。この場合、各孔
２８の開放端は気密に閉鎖されるが、これに際しては、
つぎのような手段が採用される。その一例として、図６
のように、各孔２８の開放端内に端栓２９がそれぞれ叩
きこまれ、各孔２８内に各端栓２９が溶接される。 他の一例として、図７のように、各孔２８の開放端内周
面にネジ部３１が形成され、該各孔２８の開放端内にシ
ールリング（Ｏリング）３０付きの端栓２９がそれぞれ
叩きこまれ、その上から、接着剤を塗布されたネジ栓３
２がネジ部３１に施される。

【００２７】図５〜図７の各実施例において、各孔２８
の内径は８ｍｍφであり、シールリング３０は周知のゴ
ム、合成樹脂からなる。図５、図６の実施例においても
、各孔２８の開放端内に各端栓２９が溶接された後、回
転ホイール２１が機械加工（表面研磨も含む）され、当
該回転ホイール外周面の幅方向中央に幅１０ｍｍ、深さ
５ｍｍの溝が形成される。図７に示す端栓２９を用いる
とき、内径８ｍｍφの各孔２８は、これらの開放端内周
面がリーマ加工により平滑化される。図７に示す端栓２
９は、シールリング３０から前後１．５ｍｍの部分の外
径が孔２８の内径よりもわずかに小さく、これに連なる
部分の外径が孔２８の内径よりもわずかに大きい。した
がって、図７に示す端栓２９は孔２８内にしっかりと固
定され、しかも、その上から接着剤付きのネジ栓３２が
ネジ部３１に施されるので、当該端栓２９が孔２８内か
ら脱出することは殆ど皆無である。図５、図６、図７の
実施例における回転ホイール２１のコストは、前記従来
品の約２／３である。図５、図６、図７に示した回転ホ
イール２１も、これを前記回転軸１に装着した際、回転
軸１、回転ホイール２１のスプライン接触面が増大する
ので望ましいといえる。図５〜図７の回転ホイール２１
に関するその他の事項は、図１、図２で述べたと同じで
ある。

【００２８】本発明の各実施例で述べた回転ホイール２
１は、既述の金属成形を行なうときに、たとえば、図９
に示されたコンフォーム型連続押出機の回転軸１に装着
されて用いられ、この際、熱交換用の流体通路２７に液
体、気体などの熱交換媒体が通され、回転ホイール２１
が常に適温に保持される。

【００２９】

【発明の効果】特定発明に係るコンフォーム型連続押出
機は、回転ホイールのエンドレス溝を有する部分が単一
の部品で構成されているので、これの剛性を含めた機械
的特性を十分に高めることができる。したがって、特定
発明に係るコンフォーム型連続押出機の場合、所要の金
属成形を行なう上で、押出圧力、押出速度、成形形状の
安定性をはかり、かつ、回転軸、回転ホイール、これら
関連部品の摩耗、破損を防止することができ、機械部品
を組み立てる上で、回転軸、回転ホイール相互のプライ
ン心合わせを容易にすることができ、さらに、製作面に
おいて回転ホイールのコストダウンをはかることができ
る。

【００３０】関連発明に係るコンフォーム型連続押出機
は、特定発明のものにおいて、回転ホイールに熱交換用
の流体通路が形成されているから、この流体通路を介し
て、回転ホイールを常に適温に保持することができる。 したがって、関連発明に係るコンフォーム型連続押出機
の場合、金属成形時の温度面から成形状態を安定させる
ことができ、過熱に起因した部品の破損を回避する上で
も有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンフォーム型連続押出機に装着され
る回転ホイールの第１実施例を示した縦断正面図である
。

【図２】図１に示した回転ホイールの縦断側面図である
。

【図３】本発明のコンフォーム型連続押出機に装着され
る回転ホイールの第２実施例を示した縦断正面図である
。

【図４】図３に示した回転ホイールの縦断側面図である
。

【図５】本発明のコンフォーム型連続押出機に装着され
る回転ホイールの第３実施例を示した縦断正面図である
。

【図６】図５に示した回転ホイールの縦断側面図である
。

【図７】前記第３実施例の回転ホイールおける他例を示
した要部縦断側面図である。

【図８】従来のコンフォーム型連続押出機を略示した説
明図である。

【図９】本発明における回転ホイールが装着されるコン
フォーム型連続押出機の一例を示した要部断面図である
。

【符号の説明】 １　　回転軸 ３　　固定シューブロック ２１　　回転ホイール ２２　　エンドレス溝 ２３　　スプライン溝 ２４　　凹溝 ２５　　通孔 ２６　　流体通路 ２７　　セグメント ２８　　孔 ２９　　端栓 ３０　　シールリング ３１　　ネジ部 ３２　　ネジ栓

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回転軸に装着された回転ホイールと、
   これの周面に隣接して配置された固定シューブロックと
   が互いに対向しており、かつ、回転ホイールの対向面に
   形成された複数のエンドレス溝と、固定シューブロック
   の対向面に形成された複数の突起とが係合しているとと
   もに、固定シューブロックに設けられた成形通路がエン
   ドレス溝に連通しているコンフォーム型連続押出機にお
   いて、前記回転ホイールのエンドレス溝を有する部分が
   単一の部品で構成されていることを特徴とするコンフォ
   ーム型連続押出機。
2. 【請求項２】　　回転ホイールに熱交換用の流体通路が
   形成されていることを特徴とする請求項１記載のコンフ
   ォーム型連続押出機。