JPH0543930Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アルミニウム、銅等の押出成形機に
おいて、ダイス等の被冷却個所に不活性な冷却ガ
スを供給することによつて、ダイスのベアリング
部や被押出材等の冷却及び酸化防止を図るための
冷却ガス供給装置に関するものである。

〔従来の技術〕

アルミニウム等の押出製品の生産は、一般に、
多種少量生産（一のダイスで一本の製品を生産す
るに止まることもある）であり、ダイス交換が頻
繁に行われる（一般のアルミニウム押出成形工場
で、ダイス交換回数は屡々１日当り30〜60回に及
ぶ）。このため、ダイス交換に要する時間がライ
ン稼働時間に占める割合は極めて高い。例えば、
１回の交換に要する時間を３〜４分としても、60
回でライン稼働時間（24時間）の12〜17％を占め
ることになる。したがって、生産効率を向上させ
る対策として、押出速度を増加させることが試み
られている。しかし、アルミニウム等を押出形成
する場合、ダイスのベアリング部と被押出材（ビ
レツト）との摩擦による摩擦熱及び変形熱が発生
し、かかる発生熱によつて温度が上昇することに
なり、押出成形物の品質劣化の主たる原因とな
る。このような発生熱による温度上昇は押出速度
が増大するに従って大きくなり、押出速度を一定
以上増大させ得ない。また、アルミニウムの如く
酸化され易い被押出材の場合、微量の酸素に触れ
ただけで表面に酸化膜が形成され、これがダイス
表面に付着・蓄積し、押出成形品の不良に繋が
る。このため、押出成形後にダイスのアルカリ洗
浄、再研磨が必要となり、製品歩留の低下、工程
数の増加を余儀なくされる。したがつて、押出成
形において生産効率、品質の向上を図るために
は、ダイスのベアリング部や被押出材等の冷却並
びに酸化防止を図る必要がある。

そこで、従来からも、押出成形機に冷却媒体供
給装置を設けて、ダイス又はその周辺部材に形成
した冷却通路等の被冷却個所に窒素等の不活性な
常温ガス又はその液化物である液体窒素等の極低
温液化ガスといつた冷却媒体を供給することによ
つて、ダイス等を冷却させると共に、押出成形を
不活性ガス雰囲気で行わしめて酸化を防止するこ
とが試みられている。

ところで、押出成形は、連続的に行われるもの
ではなく、一般に、短時間サイクルで断続的に行
われる。すなわち、一のビレツトについて押出成
形が終了した時点から次のビレツトについて押出
成形が開始されるまでの間は、ビレツトの交換の
ため押出成形が一時的に停止される（以下、かか
る押出成形の停止期間を「デツド期間」といい、
その時間を「デツド時間」という）のであり、例
えば、アルミニウムの押出成形では、一のビレツ
トについての押出成形時間は40〜120秒であり、
デツド時間は20〜40秒である。

而して、上記従来装置では、通常、デツド期間
中冷却媒体の供給を停止している。これは、冷却
媒体を節約することの他、上記した摩擦熱や変形
熱が発生しないデツド期間中も冷却媒体の供給を
継続すると、冷却媒体のダイス温度が必要以上に
低下して、押出成形再開時のダイス温度低下によ
るプレス負荷の増大、品質劣化（押出成形物表面
のピツクアツプ）等の不都合が生じると考えられ
ることによる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、従来装置によつては、次のように効果
的な冷却を行い得ず、押出成形における生産効
率、品質の向上を十分に図り得ない。

すなわち、一の押出成形機において交換される
ダイスの形状は簡単なものから複雑なものまで
種々雑多であり、ビレツトの板厚等も一定ではな
く、ダイス交換によつて押出速度も変更される。
したがつて、ダイスが交換されると、その冷却負
荷も当然に変動し、ダイスを効果的に冷却させる
ためには冷却媒体の温度及び供給量を変更する必
要があるが、従来装置では、冷却媒体として常温
ガス又は液化ガスを使用しているため、温度条件
を変更することができず、ダイス交換に伴う冷却
負荷変動については供給量の増減によつて対処せ
ざるを得ない。

しかし、常温ガスを冷却媒体として使用した場
合には、温度差が小さく且つガス密度が低いこと
から、ダイス等の構造上被冷却個所における熱交
換面積が小さいこととも相俟つて、冷却能力が低
い。したがつて、ガス供給の開始後、所定の冷却
効果が発揮されるまでに長時間を要する。このた
め、ダイス交換後又はデツド期間終了後、押出成
形を開始するまでに相当のロス時間が生じ、生産
効率の向上は望むべくもない。また、このような
ロス時間を短縮しようとすると、ダイス冷却が不
十分な状態で押出成形が行われることになり、押
出成形時間が短時間であることとも相俟つて、ガ
ス供給による押出速度、品質の向上は到底期待し
得ない。しかも、冷却負荷が大きい場合には、ど
うしてもガスを必要以上に供給せざるを得ず、生
産量に対して冷却ガスの使用量が過大となり、運
転コストが高くなる。

また、極低温液化ガスを冷却媒体として使用し
た場合には、蒸発潜熱とその蒸発ガスの顕熱とを
利用することから、常温ガスを使用する場合に比
して冷却能力は非常に高い。しかし、液化ガスの
流動が停止されるダイス交換時又はデツド期間等
において、液化ガスが供給ラインにおける外部侵
入熱によつて蒸発し、ロスが多くなることは勿
論、液化ガスの供給開始後その温度が安定するま
でに時間を要する。したがつて、常温ガスを使用
した場合と同様に、ロス時間が多く且つ効果的な
冷却を行い得ない。しかも、ダイスの形状によつ
ては、液化ガスの急激な蒸発による圧力が押出成
形品の形状に歪を生じさせるような問題もあり、
種々雑多なダイスを取替えて使用する場合に対応
することは非常に困難である。

本考案は、このような実情に鑑み、冷却媒体た
る冷却ガスの温度、供給量を容易且つ自由に変更
し得て、ダイス交換に伴う広範な負荷変動に効果
的に且つ迅速に対処することができる冷却ガス供
給装置を提供し、もつて短時間サイクルの断続運
転でありしかも多種少量生産である押出成形にお
ける、生産効率の向上並びに押出成形物の品質向
上を図らんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決した本考案の押出成形機におけ
る冷却ガス供給装置は、窒素ガス等の不活性な冷
却ガスの供給源から押出成形装置におけるダイス
等の被冷却個所に導かれた冷却ガス供給路と、該
供給路に介設され、冷却ガスを、該冷却ガスの液
化物である液体窒素等の極低温冷却液との混合に
より、所定の設定冷却温度に冷却し且つ維持する
冷却ガス冷却機構と、該冷却ガス冷却機構より下
流側の冷却ガス供給路部分に配設され、冷却ガス
冷却機構により冷却された冷却ガスを、加熱する
ことにより、選択した設定供給温度に昇温し且つ
維持する冷却ガス供給温度調整機構と、冷却ガス
供給路から前記被冷却個所への冷却ガス供給量を
制御する冷却ガス供給量制御機構と、押出成形停
止期間中において少なくとも冷却ガス供給路を冷
却するライン冷却機構とを具備するものである。

冷却ガス冷却機構は、冷却ガス供給路に介設し
た混合器と、極低温冷却液の供給源から混合器に
導いた冷却液供給路と、該供給路に介設した冷却
液供給制御弁と、混合器又はその下流側の冷却ガ
ス供給路部分における冷却ガス温度を検出する冷
却温度検出器と、その検出温度に基づいて前記冷
却液供給制御弁を開閉制御する冷却温度制御器と
を具備するものであることが好ましい。

冷却ガス供給温度調整機構は、冷却ガス供給路
に介設された容量可変なヒータと、その下流側の
冷却ガス供給路部分における冷却ガス温度を検出
する調整温度検出器と、その検出温度に基づいて
ヒータを制御する調整温度制御器とを具備するも
のであることが好ましい。

冷却ガス供給量制御機構は、冷却ガス冷却機構
と冷却ガス供給温度調整機構との間の冷却ガス供
給路部分に介設した流量制御弁と、冷却ガスの冷
却ガス供給温度調整機構への流入量を検出する流
量検出器と、その検出流量に基づいて前記流量制
御弁を制御する供給量制御器と、冷却ガス供給温
度調整機構の下流側の冷却ガス供給路部分に介設
されて、押出成形装置からの信号により開閉制御
される冷却ガス供給制御弁とを具備するものであ
ることが好ましい。

ライン冷却機構は、冷却ガス供給路に前記冷却
ガス供給制御弁の介設部分を迂回すべく接続され
た冷却ガス少量供給路と、該供給路に介設され、
押出成形装置からの信号により前記冷却ガス供給
制御弁と相反して開閉制御される冷却ガス少量供
給制御弁とを具備するものであることが好まし
い。また、ライン冷却機構は、冷却ガス冷却機構
より下流側の冷却ガス供給路部分に分岐接続され
て装置ケーシング内に開口する冷却ガス放出路
と、該冷却ガス放出路に介設された冷却ガス放出
制御弁とを具備するものであることが好ましい。

〔作用〕

冷却ガスは、冷却ガス冷却機構において、極低
温冷却液との混合により冷却される。すなわち、
冷却ガスは冷却液たる液化ガスの蒸発潜熱及びそ
の蒸発ガス顕熱により冷却される。而して、冷却
ガスは、これに対する冷却液の混合条件を制御す
ることによつて所定の設定冷却ガス温度に調整維
持される。この設定冷却温度は、設定供給温度の
変更範囲における下限温度以下に設定される。

このようにして冷却され且つ一定の設定冷却温
度に維持された冷却ガスは、その温度及び押出成
形装置への供給量がダイスの形状等に応じてダイ
ス等を冷却しうるに最適な冷却条件を満足するよ
うに、冷却ガス供給温度調整機構及び冷却ガス供
給量制御機構により温度調整及び流量調整され
る。

すなわち、冷却ガスは冷却ガス供給温度調整機
構により加熱昇温され、加熱条件を制御すること
によつて所定の設定供給温度に調整維持される。
この設定供給温度は、ダイス交換による負荷変動
に応じて変更するもので、前記設定冷却温度以上
の範囲で適宜に設定する。

また、被冷却個所への冷却ガス供給量は、冷却
ガス供給量制御機構により所定の設定流量に調整
維持される。この設定流量は、前記設定供給温度
との関連において当該ダイス等を冷却するに最適
な流量に設定され、負荷変動に応じて変更する。

さらに、冷却ガス供給路はライン冷却機構によ
り冷却され、冷却ガスへの外部侵入熱による影響
が効果的に排除される。これは、例えば、冷却ガ
ス供給路内の冷却ガスを装置ケーシング内に放出
させることにより行われ、運転初期時、ダイス交
換時等の押出成形を行わない期間において行われ
る。デツド期間におけるライン冷却は、押出成形
装置に少量の冷却ガスを供給することによつて行
うこともできる。この場合の冷却ガス供給量は、
ダイスを必要以上に冷却しない程度とし、押出成
形期間における冷却ガス供給量に比し極少量とす
る。

操業を開始するに際しては、予め、前記設定供
給温度及び設定流量を当該ダイスの形状等に基づ
く冷却負荷条件に応じて設定すると共に、前記設
定冷却温度を予定する設定供給温度の変更範囲に
応じてその下限温度以下の適宜温度に設定してお
く。

次いで、押出成形機の運転を開始して、初期運
転のライン冷却を液体窒素バイパス供給管により
行うと共に、冷却ガスを冷却ガス冷却機構により
設定冷却温度に冷却させ、更にこれを冷却ガス供
給温度調整機構により設定供給温度に加熱昇温さ
せる。このとき、極低温冷却液との混合により冷
却したガスを加熱昇温により設定供給温度に調整
することから、ラインが冷却されることとも相俟
つて、運転開始後冷却ガスが冷却ガス供給温度に
調整維持されるまでに要する時間つまり初期冷却
時間は極めて短時間となる。

この状態において、押出成形及び冷却ガスの供
給を開始する。このとき、冷却ガスは、設定供給
温度に維持された状態で押出成形装置に供給され
ることになる。したがつて、運転開始後、殆どロ
ス時間を生じることなく、押出成形を開始するこ
とができる。しかも、ガス供給開始直後から冷却
ガス温度は安定する。

而して、押出成形期間中においては、当該ダイ
ス等を冷却するに最適な温度、流量の冷却ガスが
供給されることになり、ダイス等の冷却が効果的
に行われことになる。勿論、不活性な冷却ガスの
供給により、押出成形が不活性ガス雰囲気におい
て行われることから、ダイス等の酸化も効果的に
防止される。

そして、押出成形が終了し、デツド期間に至る
と、冷却ガスの供給が停止される。このデツド期
間中においても、ライン冷却による外部侵入熱の
影響が排除されることと相俟つて、冷却ガス温度
は設定供給温度に維持されることになる。なお、
デツド期間中におけるライン冷却を冷却ガスの供
給継続により行うときは、デツド期間中における
冷却ガス温度維持がより確実に行われることにな
る。この場合、ガス供給量が押出成形時に比して
極く僅かであるから、冒頭で述べた如きダイスの
過冷却による不都合は生じない。

したがつて、ビレツト交換後、押出成形の開始
に伴い、冷却ガスの供給を開始する（若しくは供
給量を設定流量に増加する）と、直ちに設定供給
温度の冷却ガスが供給されることになり、ダイス
等が効果的に冷却されることになる。

また、ダイス交換をした場合には、交換される
ダイスの形状等に応じて設定供給温度及び設定流
量を設定変更する。

このとき、設定供給温度が高温変更される場合
は勿論、低温変更される場合においても、設定冷
却温度に維持された冷却ガスの冷却ガス供給温度
調整機構による加熱条件が変化するだけであるか
ら、ラインが冷却されていることとも相俟つて、
極めて短時間に温度条件を変更することができ
る。

したがつて、ダイス交換後、直ちに押出成形を
開始することができ、押出成形開始と同時に交換
されたダイスの形状等に最適する冷却機能を発揮
させることができる。

〔実施例〕

以下、本考案の構成を第１図に示す実施例に基
づいてより具体的に説明する。この実施例は、本
考案をアルミニウム押出成形機における冷却ガス
供給装置に適用した例に係り、冷却ガスとして窒
素ガスを、又この冷却ガスを冷却する極低温冷却
液として液体窒素を使用した。

第１図に示す冷却ガス供給装置において、１は
冷却ガスの供給源２から押出成形装置３における
ダイス等の所定の被冷却箇所に導かれた冷却ガス
供給路、４は該供給路１に介設された冷却ガス冷
却機構、５は押出成形装置３への冷却ガス供給量
を制御する冷却ガスの供給量制御機構、６は該機
構４の下流側の供給路１部分に配設された冷却ガ
ス供給温度調整機構、７は冷却ガス供給路１を冷
却するライン冷却機構である。

冷却ガス供給路１は、冷却ガスたる窒素ガスの
供給源２から冷却ガス冷却機構４に至る第１供給
管路１ａと冷却ガス冷却機構４から冷却ガス供給
温度調整機構６に至る第２供給管１ｂと冷却ガス
供給温度調整機構７から押出成形装置３に至る第
３供給管１ｃとからなる。

冷却ガス冷却機構４は、第１供給管１ａに介設
した混合器８と、極低温冷却液たる液体窒素の供
給源９から混合器８に導いた冷却液供給管１０
と、該供給路１０に介設した冷却液供給制御弁１
１と、混合器８又は第２供給管１ｂにおける冷却
ガス温度を検出する冷却温度検出器１２と、その
検出温度に基づいて冷却液供給制御弁１１を開閉
制御する冷却温度制御器１３とを具備してなる。
混合器８は、冷却液供給管１０から供給された冷
却液と第１供給管１ａから供給された冷却ガスと
を混合攪拌して、冷却ガスを冷却液の蒸発潜熱及
びその蒸発ガスの顕熱により冷却するものであ
り、混合攪拌を機械的駆動部の存在しない領域で
行うミキサを装置したものを使用することが好ま
しい。この実施例では、スターテイツクミキサー
８ａとバツフアタンク（容量が２程度のもの）
８ｂとで構成した。冷却ガスの冷却温度は、混合
器８への冷却液供給の発停制御によつて所定の設
定冷却温度に維持される。すなわち、冷却温度制
御器１３により、検出器１２による検出温度が設
定冷却温度より高いときは冷却液供給制御弁１１
を開制御して、冷却液を混合器８に供給し、検出
温度が設定冷却温度に達すると制御弁１１を閉制
御し、混合器８ないし第１供給管１ｂにおける冷
却ガスの温度を設定冷却温度に調整維持する。か
かる冷却ガスの冷却温度は、冷却温度制御器１３
における設定冷却温度を変更することで自由に設
定しておくことができ、通常、−180℃〜−100℃
の範囲で設定される。この実施例では、−130℃に
設定した。

ところで、この実施例では、冷却ガスの供給源
２を格別に設けず、前記冷却液供給管１０におけ
る液体窒素の一部を供給源２として利用してい
る。すなわち、第１供給管１ａを冷却液供給管１
０に接続して、冷却液供給管１０から第１供給管
１ａに導いた液体窒素を適宜の蒸発器１４で蒸発
させ、その蒸発ガスを冷却ガスとして混合器８に
供給するようにしている。蒸発器１４としては、
例えば、液体窒素を大気加熱、電熱、水加熱等に
より加熱蒸発させる加熱器を使用するが、この実
施例では、大気加熱式蒸発器を使用し、５〜30℃
程度に加温した。勿論、第２図に示す如く、格別
の供給源２を設けるようにしてもよい。

また、蒸発器１４より下流側の第１供給管１ａ
部分には圧力調整器１５が介設されていて、該圧
力調整器１５の二次側圧力を前記制御弁１１の二
次側圧力よりも低圧になるようにしてある。した
がつて、制御弁１１が開状態にあるときは、管１
０から混合器８への冷却液供給が管１ａからの冷
却ガス供給に優先して行われ、制御弁１１が閉状
態にあるときは、冷却ガスが管１ａから混合器８
に供給されることになる。

冷却ガス供給量制御機構５は、第３供給管１ｃ
に介設した冷却ガス供給制御弁１６と、第２供給
管１ｂに介設した流量制御弁１７と、冷却ガスの
冷却ガス供給温度調整機構６への流入量を検出す
る流量検出器１８と、その検出流量に基づいて前
記流量制御弁１７を制御する供給量制御器１９と
を具備してなる。冷却ガス供給制御弁１６は押出
成形装置３からの信号（接点信号）により開閉制
御されるもので、押出成形時には開制御されて押
出成形装置３への冷却ガス供給を行わしめ、押出
成形停止時つまりデツド時には閉制御されて押出
成形装置３への冷却ガス供給を停止する。流量制
御弁１７は、検出器１８による検出流量が制御器
１９に設定した設定流量より小であるときは開方
向に制御され、逆に検出流量が設定流量より大で
あるときは閉方向に制御され、第２供給管１ｂか
ら冷却ガス供給温度調整機構６への冷却ガス流入
量したがって第３供給管１ｃから押出成形装置３
への冷却ガス供給量を設定流量に維持する。かか
る冷却ガスの供給量は、制御器１９における設定
流量を変更することで自由に設定しておくことが
でき、後述する設定供給温度との関連において当
該ダイス等を冷却するに最適な流量に設定され
る。負荷変動に応じて50〜500l／min（望ましく
は150〜250l／min）の範囲で変更するようにす
る。この実施例では、200l／minに設定した。

冷却ガス供給温度調整機構６は、冷却ガス供給
路１に介設された容量可変なヒータ２０と、その
下流側の第３供給管１ｃにおける冷却ガス温度を
検出する調整温度検出器２１と、その検出温度に
基づいてヒータ２０を制御する調整温度制御器２
１とを具備してなる。すなわち、第２供給管１ｂ
から第３供給管１ｃに流入する冷却ガスをヒータ
２０で加熱昇温し、その温度を検出器２１で検出
して、その検出温度が設定供給温度に達した時点
でヒータ２０による加熱を停止制御することによ
つて、第３供給管１ｃから押出成形装置３に供給
される冷却ガスの温度を設定供給温度に調整維持
する。押出成形装置３に供給される冷却ガスの温
度は、制御器２２における設定供給温度を変更す
ることで自由に設定しておくことができ、前記設
定流量との関連において当該ダイス等を冷却する
に最適な温度に設定される。前記設定冷却温度以
上の範囲で自由に設定され、負荷変動に応じて常
温〜−100℃（望ましくは−20〜−60℃）の範囲
で変更するようにする。この実施例では、−100℃
に設定した。なお、ヒータ２０は押出成形装置３
への冷却ガス供給量つまり前記設定流量を変更し
た場合にも、冷却ガスを設定供給温度に維持しう
るに十分な容量変更をなし得るものを使用する。
勿論、この容量変更は制御器２２によつて行われ
る。

ライン冷却機構７は、冷却ガス冷却機構４より
下流側の冷却ガス供給路１部分である第２及び第
３供給管１ｂ，１ｃに、夫々、装置ケーシング２
３内に開口する第１及び第２冷却ガス放出管２
４，２５を分岐接続し、該放出管２４，２５に、
夫々、前記制御器１３，２２により開閉制御され
る第１及び第２冷却ガス放出制御弁２６，２７を
介設し、冷却液供給管１０における第１供給管１
ａ接続点より上流側の部位と第２供給管１ｂにお
ける第１冷却ガス放出管２４接続点より下流側の
部位との間に、第２冷却ガス放出制御弁２７と連
動して開閉される開閉弁２８を介設したバイパス
２９を接続してあり、押出成形停止期間（押出成
形初期時、ダイス交換時、トラブル発生による運
転停止時、デツド期間等）において冷却ガスの供
給ラインを冷却するものである。すなわち、押出
成形停止期間において、各検出器１２，２１によ
る検出温度が各々設定冷却温度、設定供給温度に
達しないときは、各制御弁２６，２７が開制御さ
れて、各放出管２６，２７から冷却ガスが装置ケ
ーシング２３内に放出される。この冷却ガスの放
出により、冷却ガス供給路１及び装置ケーシング
２３内が冷却ガスとの熱交換により冷却される。
このとき、第２冷却ガス放出制御弁２７と連動し
て開閉弁２８が開動されて、第１冷却ガス放出管
２４より下流側の冷却ガス供給路１部分にはバイ
パス２９から液体窒素が供給され、これによつて
第２冷却ガス放出管２５からの放出冷却ガスによ
る冷却効果が効果的に行われる。そして、各検出
器１２，２１による検出温度が各々設定冷却温
度、設定供給温度に達すると、各制御弁２６，２
７及び開閉弁２８が閉制御されて、各放出管２
６，２７からの冷却ガス放出及びバイパス２９か
らの冷却液流入が停止される。なお、冷却ガス放
出管の設置数は限定されない。また、バイパス２
９は放出管設置数が一本の場合は必要ないが、複
数本の場合はその本数に応じた数を必要とする。

したがつて、以上のように構成した冷却ガス供
給装置によれば、押出成形機の運転を開始する
と、各冷却ガス放出制御弁２６，２７及び開閉弁
２８が開制御されて、各冷却ガス放出管２４，２
５から冷却ガスが装置ケーシング２３内に放出さ
れる。これによつてライン冷却が行われる。しか
る後、冷却温度検出器１２による検出温度が−
130℃に、また調整温度検出器２１による検出温
度が−100℃に達すると、前記各弁２６〜２８が
開制御されて、冷却ガスの放出が停止される。か
かる状態となつた後は、ヒータ２０より下流側に
おける冷却ガス温度が−100℃に維持され、押出
成形を開始できる。このような押出成形を開始で
きる状態に至るまでに要した時間は、約３分であ
つた。

そして、押出成形を開始すると、押出成形装置
３からの信号を受けて冷却ガス供給制御弁１６が
開制御され、冷却ガスの押出成形装置３への供給
が開始される。このとき、冷却ガスは、当該ダイ
ス等を冷却するに最適な温度（−100℃）、流量
（200l／min）に維持された。押出成形の開始時
点から終了時点に至る間において、冷却ガスが−
100℃±２℃に維持され、冷却ガスの温度変動は
殆ど生じなかつた。その結果、ダイス等の酸化防
止は勿論、その冷却も良好に行われ、良品質の製
品を得ることができた。

押出成形が終了すると、押出成形装置３からの
信号により、冷却ガス供給制御弁１６が閉制御さ
れて冷却ガスの供給が停止され、デツド期間に移
行する。

デツド期間中に外部侵入熱により冷却ガス温度
が上昇した場合は、上記したと同様にしてライン
冷却が行われる。これによつて、冷却ガス温度
は、デツド期間移行前の温度に保持される。した
がつて、ビレツト交換後は、上記したと同様の条
件で、押出成形及び冷却が行うことができた。

ここで、負荷変動に対する応答性について実験
したところ、極めて迅速に対処できることが確認
された。

すなわち、上記の押出成形終了後、ダイス交換
を行い、設定供給温度を−100℃から−50℃に変
更した。このとき、約１分後に冷却ガス温度が−
50℃に安定保持された。ダイス交換時間は３〜４
分であつた。その結果、ダイス交換後、直ちに押
出成形を行うことができた。

その後、再びダイスを交換して、設定供給温度
を−50℃から−100℃に変更した。このとき、約
２分後に冷却ガス温度が−100℃に安定保持され
た。その結果、上記同様、ダイス交換後直ちに押
出成形を行うことができた。

ところで、デツド期間におけるライン冷却は、
ライン冷却機構７を第３図に示す如く構成して、
冷却ガス供給路１から押出成形装置３への冷却ガ
ス供給を継続することによつても行うこともでき
る。すなわち、第３図に示す如く、第３供給管１
ｃに、冷却ガス供給制御弁１６の介設部分を迂回
する冷却ガス少量供給管３０を接続し、この管３
０に、押出成形装置３からの信号により冷却ガス
供給制御弁１６と相反して開閉制御される冷却ガ
ス少量供給制御弁３１を介設する。したがつて、
デツド期間中においては、冷却ガス供給制御弁１
６が閉制御されると共に冷却ガス少量供給制御弁
３１が開制御されて、冷却ガスは冷却ガス少量供
給管３０から押出成形装置３に供給される。この
ときの冷却ガス供給量は、例えば冷却ガス少量供
給管３０に介設したニードル弁３２により、冷却
ガス供給制御弁１６を経て押出成形装置３に供給
されるときの冷却ガス量に比して少量に設定され
ており、具体的には押出成形時における冷却ガス
供給量の1/10〜1/2程度になるように設定する。
したがつて、このように冷却ガスの流動が停止さ
れないことにより、冷却ガスの温度維持がより確
実に行われる。なお、このときの冷却ガス供給量
は上記した如く小量であるから、冒頭で述べた如
き問題は生じず、寧ろ、金型をシールしてその酸
化を防止することができ、製品の押出初期品質、
歩留、金型寿命の向上が期待される。また、デツ
ド時間経過後は、押出成形装置３からの信号によ
り冷却ガス供給制御弁１６が開制御され且つ冷却
ガス少量供給制御弁３１が閉制御される。

また、冷却ガスとしては、窒素ガス以外に、炭
酸ガス、アルゴンガス、その他の不活性ガスを使
用することができ、冷却液としては、これらの液
化ガスを使用することができる。

〔考案の効果〕

以上の説明から容易に理解されるように、本考
案の冷却ガス供給装置によれば、押出成形装置に
供給する冷却ガスの温度及び流量を設定された範
囲内で自由に変更することができるから、ダイス
交換により冷却負荷が変動した場合にも、ダイス
等を冷却するに最適な条件で冷却ガスを供給する
ことができる。したがつて、冷却ガスを必要以上
に供給させることなく、ダイス等の冷却及び酸化
防止を効果的に行うことができ、広範な負荷変動
にも十分対処しうる。

しかも、冷却ガスの供給温度を、その温度設定
時点から極めて短時間で安定維持させることがで
きるから、ロス時間を殆ど生じることなく、効果
的な冷却を行いうる。

したがつて、本考案によれば、押出成形におけ
る生産効率、品質の向上を容易に且つ確実に実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る冷却ガス供給装置の一実
施例を示した系統図であり、第２図及び第３図は
夫々その変形例を示す部分系統図である。 １……冷却ガス供給路、１ａ……第１供給管
（冷却ガスの供給源から冷却ガス冷却機構に至る
冷却ガス供給路部分）、１ｂ……第１供給管（冷
却ガス冷却機構から冷却ガス供給温度調整機構に
至る冷却ガス供給路部分）、１ｃ……第１供給管
（冷却ガス供給温度調整機構から押出成形装置に
至る冷却ガス供給路部分）、２……冷却ガスの供
給源、３……押出成形装置、４……冷却ガス冷却
機構、５……冷却ガス供給量調整機構、６……冷
却ガス供給温度調整機構、７……ライン冷却機
構、８……混合器、９……極低温冷却液、１０…
…冷却液供給管（冷却液供給路）、１１……冷却
液供給制御弁、１２……冷却温度検出器、１３…
…冷却温度制御器、１６……冷却ガス供給制御
弁、１７……流量制御弁、１８……流量検出器、
１９……供給量制御器、２０……ヒータ、２１…
…調整温度検出器、２２……調整温度制御器、２
３……装置ケーシング、２４，２５……冷却ガス
放出管（冷却ガス放出路）、２６，２７……冷却
ガス放出制御弁、２８……開閉弁、２９……バイ
パス、３０……冷却ガス少量供給管（冷却ガス少
量供給路）、３１……冷却ガス少量供給制御弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 窒素ガス等の不活性な冷却ガスの供給源から
   押出成形装置におけるダイス等の被冷却個所に
   導かれた冷却ガス供給路と、該供給路に介設さ
   れ、冷却ガスを、該冷却ガスの液化物である液
   体窒素等の極低温冷却液との混合により、所定
   の設定冷却温度に冷却し且つ維持する冷却ガス
   冷却機構と、該冷却ガス冷却機構より下流側の
   冷却ガス供給路部分に配設され、冷却ガス冷却
   機構により冷却された冷却ガスを、加熱するこ
   とにより、選択した設定供給温度に昇温し且つ
   維持する冷却ガス供給温度調整機構と、冷却ガ
   ス供給路から前記被冷却個所への冷却ガス供給
   量を制御する冷却ガス供給量制御機構と、押出
   成形停止期間中において少なくとも冷却ガス供
   給路を冷却するライン冷却機構とを具備するこ
   とを特徴とする押出成形機における冷却ガス供
   給装置。 (2) 前記冷却ガス冷却機構が、冷却ガス供給路に
   介設した混合器と、極低温冷却液の供給源から
   混合器に導いた冷却液供給路と、該供給路に介
   設した冷却液供給制御弁と、混合器又はその下
   流側の冷却ガス供給路部分における冷却ガス温
   度を検出する冷却温度検出器と、その検出温度
   に基づいて前記冷却液供給制御弁を開閉制御す
   る冷却温度制御器とを具備することを特徴とす
   る、請求項１に記載する押出成形機における冷
   却ガス供給装置。 (3) 前記冷却ガス供給温度調整機構が、冷却ガス
   供給路に介設された容量可変なヒータと、その
   下流側の冷却ガス供給路部分における冷却ガス
   温度を検出する調整温度検出器と、その検出温
   度に基づいてヒータを制御する調整温度制御器
   とを具備することを特徴とする、請求項１に記
   載する押出成形機における冷却ガス供給装置。 (4) 前記冷却ガス供給量制御機構が、冷却ガス冷
   却機構と冷却ガス供給温度調整機構との間の冷
   却ガス供給路部分に介設した流量制御弁と、冷
   却ガスの冷却ガス供給温度調整機構への流入量
   を検出する流量検出器と、その検出流量に基づ
   いて前記流量制御弁を制御する供給量制御器
   と、冷却ガス供給温度調整機構の下流側の冷却
   ガス供給路部分に介設されて、押出成形装置か
   らの信号により開閉制御される冷却ガス供給制
   御弁とを具備することを特徴とする、請求項１
   に記載する押出成形機における冷却ガス供給装
   置。 (5) 前記ライン冷却機構が、冷却ガス供給路に前
   記冷却ガス供給制御弁の介設部分を迂回すべく
   接続された冷却ガス少量供給路と、該供給路に
   介設され、押出成形装置からの信号により前記
   冷却ガス供給制御弁と相反して開閉制御される
   冷却ガス少量供給制御弁とを具備することを特
   徴とする、請求項４項に記載する押出成形機に
   おける冷却ガス供給装置。 (6) 前記ライン冷却機構が、冷却ガス冷却機構よ
   り下流側の冷却ガス供給路部分に分岐接続され
   て装置ケーシング内に開口する冷却ガス放出路
   と、該冷却ガス放出路に介設された冷却ガス放
   出制御弁とを具備することを特徴とする、請求
   項１に記載する押出成形機における冷却ガス供
   給装置。