JPS59107720A - 押出し装置及び押出し方法 - 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】 とに関するものである。

英国特許第１　、３　７　０　、８　９　４号の明細１
１１には金属を連続的に押出す方法とその装置が説明し
である、この装置は周縁部の周わりに延在する無端状溝
を有する回転自在型ホイールと，溝と共に通１７δを定
めるよう溝の長さの一部に沿って当該溝を覆う固定構造
と，通路の一端部を閉じるため溝内に突出する閉塞部材
とＩｉｉＪ記閉塞部材に隣接する閉じた通路から出るダ
イス・オリフィスを含む。使用にあたっでは固定構造に
対し相対的に回転され押出される金属棒が閉塞部材から
離れた通路の一端部内に供給され金属が閉塞部材に向か
う方向で摩擦引きずりにより溝に沿って運ばれ．ダイス
・オリフィスを通って押出されて金＋ｙ４品を作り出す
。

この英国特許の明細書で（ま金属が通路内に導入される
際金属が粉体になることが提示されているか通路内に供
給される金属は固体棒の形態であるごとは明らかである
。押出される金属が棒の形態になっている場合．当接棒
は溶融金属で作成されており，多分所要の横断面積に圧
延されており次に押出し装置へ移送されたことは明らか
である。

本発明の目的は，公知の方法及び装置よりコンパクトで
効率的な金属製品を押出す方法とその装置を提供するこ
とにある。

本発明の第１局面によれば．押出し装置はＩｌ！Ｉ縁部
の周わりに延在する無端状溝を有する回転自在型のホイ
ールと，？Ｒと共に通路を定めるよう当該溝の良さの部
分に沿って当該溝を覆う固定構造と通路の一端部を閉じ
るため溝内に突出する閉蒸部材及び前記閉７Ｊ部材に隣
接する閉鎖通路がら出るダイス・オリフィスがら成る押
出し装置であって閉基部材から離れる位置において通路
内に溶融金属を導入する装置及び通路内に導入された溶
融金属を固化する目的で固定構造により定められていな
い通路の壁の少なくとも当該部分を流体で冷却する装置
を備えることを特徴とする押出し装置である。

本発明の第２局面によれば，金属の押出し方法において
当該金属は回転自在型ホイールの周縁溝と溝の長さの一
部に沿って当該溝をｔＵう固定構造の間に形成された通
路の一端部に金属が導入されホイールは回転されて金属
を通路の閉端部がら出るダイス・オリフィスを通じて流
し，金属が通路に導入される際溶融状態にあり，固定構
造により定められない通路の壁の少なくとも一部分が流
体従って，／８融金属は通路内に導入され，それがダイ
ス・オリフィスから押出される前に充分冷却されで固化
するので本発明は先行技術より効率的であるが１固化さ
れた金属はそれがダイス・オリフィスに到達する際押出
し温度になっており．その結果当該金属をダイス・オリ
フィスから押出すのに要求さ入る動力は金属が冷たい棒
の形態にて通路内に導入される場合より更に低くなって
いる。

金属を通路内に導入する前に所望の寸法に棒を圧延する
先行技術の装置で要求されるエネルギーの大ｒｌＸ分は
本発明では回避される。

溶融金属を通路内に導入し．その金集をダイス・オリフ
ィスを通して押出す装置は異なる位置にある装置の多数
の部品内よりもむしろ装置の一部片内に含まれているの
で，本発明は先行技術の装置より更にコンパクトである
。

本発明の一実施態様においては，通路の壁が実質的に全
て冷却され，この冷却によって溶融金属が迅速に固化し
，通路の壁全体に接触する固化膜を形成するよう回転自
在型のホイールと固定構造の両者が流体で冷却される。

固化膜は最初ペースト状コアを包囲するが，このコアは
金属がダイスオリフィスから押出される前に固化してい
る。固化金属の膜は空気と接触せず従って表面の不純物
は有していないが、外側膜を構成する金属は固化金属の
中央コアを構成する膜より侵れた冶金特性を有している
ことが判明している。この実施態様によれば金属は全゛
Ｃダイス・オリフィスを通して押出され１固化金属のコ
アを最初に形成する部分は押出し成型品全体に亘り分配
される。

本発明の他の実施態様においては固定構造に誹り定めら
れない通路の壁の部分のみが冷却され。

これは回転するホイールにより提供される通路の壁と接
触した状態で固化膜が形成されるーカ、多くの溶融金属
が固定構造により提供される冷却されていない壁との接
触状態にとどまることを念珠している。ホイールを先の
実施！さ様で採用された速度より早い速度で回転させる
ことにより現在形成されている固化膜は通路内で４１ｇ
ペースｉ・状の金属を引きすることカイ考えられ、この
股がダイス・オリフィスを通じて押出される前に閉塞皿
状に対し通路の端部の個所で圧縮される。当該膜がベー
スト状の金属を引きずった後にこのペースト状金属の一
部分は次に冷却ホイールと接触するようになり、新しい
膜を形成する一方５／８融金属は新しく形成される膜が
取られた固定構造と接触している空間内に流れる。この
様にして固化膜のみが押出し製品を形成する目的に使用
され、その結果その製品の冶金的特性が改善された。

本発明について更に容易に理解可能とする目的で一例と
してのみ添附図面を参照し乍ら本発明について説明する
。

押出し装：δは無端周縁溝３を有するホイール１を含む
。ホイールは共に固定された２つの部品で構成され共に
固定される２つの部分７及び９を１要構成要素とする固
定構造５内の（図示せざる）軸受は内の水平軸線の周わ
りで回転自在となっている。固定構造５は、２つの部品
で構成されてホイールの下側に位置付けられる金属曲板
１１を提供するが当該金属曲板はその長さの部分に沿っ
て無端周縁溝３を覆い、当該溝と共に通路１３を形成す
る。部分９は通路の一端部を閉じるためホイール内の無
端周縁ｔＳ３に突出する閉塞部材１５を含む。通路のこ
の端部に８いてダイス・オリフィス１７は通路の閉端部
からの出口を提供する。通路の他端部は固定構造５によ
って形成される溜め１９に到り、７８融金属はタンディ
ツシュ２１から当該溜め内に圧入される。溶融金属は通
路内に流入して通路を完全に充填する。

ホイール内の無端周縁溝３の底壁は環状リング２３によ
って提供され、当該リングの内側面は通路２５内で冷却
剤、簡便には水と接触している。

冷却剤は、ホイールの一部分にあってホイールを支持す
るボスの１つのボスを通じてホイールの軸線に沿って延
在する管２９に接続された多数の半径方向延在穴２７を
通じてこの通路内に導入される。冷却剤はホイールの他
の部分にある多数の半径方向延在穴４０に沿って管２９
の一部を包囲する管４１内へ戻る。

第１図と第２図に示した実施態様においては。

金属曲板１１は２通路１３から離れている当該金属曲板
の表面が各一部分７．９に形成されて各５流入ボート３
１．流出ボート３３を介し“ζ接続された通路３０．３
０”を通じて流れる冷却剤に接触した状態で固定構造５
により支持されている。

使用にあたって２ホイールは（図示せざる）モーターに
より固定構造５内のその軸線の周ねりで回転される。冷
却剤は管２９に供給され、環状リング２３を冷却する通
路２５へ流れる。同様にして、液体冷却剤が流入ボート
３１内に導入されて通路３０．３０’　を通して流れ、
金属曲板１１を冷却する。便宜上アルミニウム又はアル
ミ合金になっている溶融金属がタンデインユ２１から溜
め１９内に導入され且つ通路１３の入口端部に導入到達
する前に同化する。ホイールの運動で現在固化中の金属
か閉塞部材１５に対して押し付けられ金属をダイス・オ
リフィス１７を通じて流し坪出し成型品３５を形成する
。

第３図ないし第６図に示した配列においては。

押出し装置は金属曲板１１により定められる通路の部分
が流体で冷却されない点を除いて第１図及び第２図に示
したものと同しである。換言すれば通路３０．３０’　
が存在していない。タンディンユ２１から通路１３内へ
流れる溶融金属はホイール１により提供される通路の冷
却壁と接触する個所で固化し始めるが、金属曲板１１に
より定められる通路の部分と接触する個所では容易に固
化しない。第３図には第１図に示した配列の場合より閉
塞部材１５に史に近接する状態で固化膜３６の形成開始
状態が示しである。これはホイール１が第１図に示され
た速度より早い速度で回転するためであり、そのためｌ
容量金属に作用する冷却負用が第１図に示された配列と
比較し°ζ低減化され又５　ホイール１の回転に起因す
る固化膜３６に作用する摩擦引きずり作用で当該膜は通
路に存在するペースＩ・状の材料３７を引きずり、当該
引きすられる膜は閉塞部材１５に近接する空間３９内へ
圧縮される。この固化された金属は次に押出し成形品３
５を形成ずべくダイス・オリフィス１７から外部へ押出
される。この配列によれば、固化して股を形成する金属
は固化金属のペースト状コアを形成する金属より冶金的
に優れた特性を有しており、更にペースト状のコアを連
続的に引きすって押出し成形品３５を作成する目的に使
用されるものがこの膜である。この膜か引きずられる際
ペースト状コアは冷却されるホイールと接触するように
なり、溜め１９内に存在する溶融金属の圧力が原因で新
しい膜を形成する。

試験の結果、直径が２６０ｍｍで毎分５回の速度て回転
するホイールを使用すると、完全な固化か約１３０°の
弧にわたり発生するフ、・、ホイールを毎分１０回転の
速度で回転させると通路内の金属はその横断面にわたっ
て完全に固化することが出来ず、ホイールと接触する通
路の側部にある部分のみが固化されて膜を形成し、当該
膜が連続的にへの壁の金属層をせん断し、固体金属のス
ラグを閉塞部材の前部にて積層させる。このスラグの敏
さは金属を押出しダイスに押出すため要求される圧力に
より決定され３　スラグの長さは要求されル孔 る圧カＢ雀例している。

冷却速度従って固化速度は活の壁土で既に固化した材料
の層のＩＶさに比例している。熱の流れは固化層の厚み
により分割された溶融金属の固化温度とホイールの溝の
壁の温度の間の差に比例している。従って表面にある材
料は溝の中央にある材料より数倍早い速度で固化する。

連続的に築められる薄い層から押出すこの技術には多数
の利点がある。

先ず第１に、固化される層は溝の横断面全体に亘って固
化される中央ｆｉ域に存在する粒子の−・Ｊ法より小さ
い粒子寸法を有し、そのため小さい粒状材料の均一な層
を集めて押出し成形品を成形すると均一な粒状寸法の成
形品が生まれる。

第２に溶融合金からの合金成分の分離が肉眼で見たスケ
ールと顕微鏡で見たスケールの両方から削減される。こ
れは横断面積での分離変動がない固化合金の薄い層から
押出し成形品が作り出されるも、成形品が完全に鋳造さ
れた加工部片から作成された場合に分離での変動が存在
するという事実による。

別の配列においてはホイールは水平軸線の周ねりで回転
され、溶融金属は軸線の上方で実質的に垂直の位ｉ６で
通路内に圧入され、ダイス・オリフィスは軸線と実質的
に同し垂直高さにある軸線の片側に位置付けられる。

本発明による配列においては１通路内に導入される固体
金属の表面にある不純物が原因で先行技丙の装置で発生
する難点が除去され、又、相当量のエネルギーが節約さ
れるので金属が冷い通路内に導入される前に最初に金属
を棒状に成形する必要がなく、更に金属がダイス・オリ
フィスに到達しない場合その温吸はその押出し温度に近
くなり金属を押出すため外部供給源からホイールを回転
させる仕事がそれに応して削減されることが判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は２本発明の一実施態様による装置の側断面図。 第２図は、第１図に示した装置の立話面図。 第３図は１本発明の別の実施態様の側断面図。 第４図は、第３図に示された４−４線における立話面図
。 第５図及び第６図は、各＼第３図の５−５線及び６−６
腺におけるａ’ｆ４細図。 １：ホイール　３：無端周縁活　５：固定構造１５：閉
塞部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）周縁部の周わりに延在する無端状’／Ｒ’　（３）
   を有する回転自在斐のホイール（１）と、　７Ｍと共に
   通路を定めるよう当該溝の良さの部分に沿って当該溝を
   覆う固定構造（５）と１通路の一端部を閉しるため溝内
   に便出する閉邂部材（１５）及び前記閉塞部材に隣接す
   る閉鎖通路から出るダイス・オリフィス（１７）から成
   る押出し装’ａ”ｌであって閉塞部材から離れる位置に
   おいて通路内に溶融金属を導入する装；ξ（１９）及び
   通路内に導入された溶融金属を固化する目的で固定構造
   により定められていない通路の壁の少なくとも当該：）
   ＩＸ分を流体で冷却する装；Ｒ（２５）を備えることを
   特徴とする押出し装置。 ２）溝の底壁が溝内に位置付けられた金属製リング（２
   ３）により提供されることを特徴とする特許請求の範囲
   Ｉ）項に記載の押出し装置。 ３）ｌＩη（３）の底壁を提供する側と反対の側にある
   リング（２３）の側と接触して冷却剤が循還されること
   を特徴とする特許請求の範囲２）項に記載の押出し装：
   γシ。 ４）Ｉ／１（３）を覆う当該部分＜ｔ　ｌ）を流体で冷
   却する装Ｚｔを固定構造が有していることを特徴とする
   特許請求の範囲前記各項に記載の押出し装置。 ５）ホイールが水平軸線の周わりで回転するよう設置さ
   れ１通路（１３）が前記軸線の下側を通り閉塞２′肌材
   （１５）と溶融金属を通路に導入する溜め（１９）が軸
   線の反対側にあることを特徴とする特許請求の範囲前記
   各項に記載の押出し装置。 ６）回転自在型のホイール（１）の周縁溝と嵩の１うさ
   の部分に沿って溝を覆う固定構造（５）の間に形成され
   た通路（１３）の一端部に金属が導入され２通路の閉端
   部から出るダイス・オリフィス（１７）を通じて金属を
   強制するようホイールが回転されるようにした金属の押
   出し方法であって通路に導入される際金属が溶融状態で
   あり、固定構造により定めうれない通路の壁の少なくと
   も一部分が流体により冷却されて溶融金属をそれがダイ
   ス・オリフィスから押出されるＩｉｉ＋に固化さゼるこ
   とを特徴とする押出し方法。 ７）構造により定められない通路の壁の該当部分のみが
   流体で冷却されホイールの回転速度が金属がホイールと
   接触する通路にある溶融金属ヱに形成された固化膜か溶
   融金属から引き離されダイスオリフィスを通して押出さ
   れるようにな−っ−（いることを特徴とする特許請求の
   範囲６）項に記載の金属の押出し方法。