(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出プレス装置による押出材の押出し方向前方に、所定深さの冷却水水槽がその最高水位を前記押出プレス装置からの押出材押出し位置より所定量上側として設けられると共に、その冷却水水槽内に、
前記押出材押出し位置で前記押出材を支持する支持手段と、
前記押出材を保持する保持部材が前記支持手段より下側の移載位置で前記押出材を受け取って前記冷却水水槽内を移送する冷却移送手段と、
前記支持手段に支持された前記押出材を前記冷却移送手段の移載位置にある前記保持部材に移載する移載手段と、
前記冷却移送手段の保持部材に保持されて所定位置に移送された前記押出材を前記冷却水水槽外に設けられた搬出手段に移載する搬出移載手段が、回転する搬出アームおよびその先端の回転によっても保持面の姿勢を維持し得る揺動可能な保持部材を備えて構成されていることを特徴とする押出プレス装置における押出材の冷却設備。
【請求項２】
上記移載手段は、上記支持手段が上記冷却移送手段側に傾斜して上記移載位置にある保持部材にその保持した押出材を移載するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の押出プレス装置における押出材の冷却設備。
【請求項３】
上記搬出移載手段が、上記搬出アームの回転中心と上記保持部材の揺動中心に同一歯数のスプロケットを設けるとともに、これらスプロケット間にチェーンを掛け回して構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の押出プレス装置における押出材の冷却設備。
【請求項４】
上記冷却移送手段は、上記保持部材が上記支持手段より下側の移載位置から上記最高水位より上側の搬出位置までに斜めに移動するように構成されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の押出プレス装置における押出材の冷却設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属塑性加工の一つである押出し加工を行う押出プレス装置から押し出される押出材の冷却設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
押出プレス装置による押出し成形では、コンテナに収容されたビレットをステムによって所定形状のダイスから押し出して所定断面形状の棒材又は線材等の成型品を得るが、ビレットを高温に加熱して行う熱間押出しが多く、押出し後の押出材（製品）は、その材質に応じて機械的性質，表面の酸化及び傷付防止等の必要から、水中押出し（急冷），空中押出し後水冷，空中押出し後空冷（徐冷）等の工程で冷却される。即ち、押出し加工後は極力速く冷却して搬出することが効率的に最も望ましいものであるが、急冷することによって例えば曲がりを生ずる等の問題のある材料では押出し後空冷（徐冷）して所定温度に冷ました後水冷しなければならない。
【０００３】
このような押出プレス装置から押し出された押出材の冷却設備の従来構成の一例を、押出し方向に対して直交する断面図である図４に示す。
【０００４】
これは、押出材１の押出し位置に設けられた支持ローラー列２が水槽３の内部に配設されると共に、この水槽３の側方にウォーキングビーム４が設けられ、両者の間に移送機構５を備えて構成されている。
【０００５】
支持ローラー列２は、押出し方向と直交する水平軸を中心として回転する支持ローラー２Ａが押出し方向に複数配設されており、この支持ローラー２Ａが押出材１の押出し速度と同期する周速で回転駆動されて押出材１を支持する。移送機構５は、支持ローラー２Ａの間に揺動可能に配設された移送アーム５Ａがその先端のフックで支持ローラー２Ａ列に支持された押出材１を保持して図中想像線で示すように時計回りに揺動し、押出材１をウォーキングビーム４上に移送する。ウォーキングビーム４は、詳細は図示しないが固定スキッド４Ａの間に移動ビームが配設され、移動ビームの昇降及び側方への移動動作によって載置された押出材１を図中左側から右側に向けて所定ピッチで徐々に移送するように作用するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成では、水槽３内に冷却水を満たした状態で押出し加工を行うことによって水中押出しとすることができると共に、水槽内の冷却水を抜いて空にした状態で押出し加工を行うことで空中押出し後空中冷却が可能である。しかし、空中押出し後水中冷却には対応することができず、押出し材料に対する汎用性は狭いものであった。つまり、多様な冷却工程に対応できないために押出し材料が限定されてしまうものであった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、多様な冷却工程に柔軟に対応することができ、種々の押出し材料に対して広い汎用性を有する押出プレス装置における押出材の冷却設備を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の押出プレス装置における押出材の冷却設備は、押出プレス装置による押出材の押出し方向前方に、所定深さの冷却水水槽がその最高水位を前記押出プレス装置からの押出材押出し位置より所定量上側として設けられると共に、その冷却水水槽内に、前記押出材押出し位置で前記押出材を支持する支持手段と、前記押出材を保持する保持部材が前記支持手段より下側の移載位置で前記押出材を受け取って前記冷却水水槽内を移送する冷却移送手段と、前記支持手段に支持された前記押出材を前記冷却移送手段の移載位置にある前記保持部材に移載する移載手段と、前記冷却移送手段の保持部材に保持されて所定位置に移送された前記押出材を前記冷却水水槽外に設けられた搬出手段に移載する搬出移載手段が、回転する搬出アームおよびその先端の回転によっても保持面の姿勢を維持し得る揺動可能な保持部材を備えて構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、上記移載手段は、上記支持手段が上記冷却移送手段側に傾斜して上記移載位置にある保持部材にその保持した押出材を移載するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、上記搬出移載手段が、上記搬出アームの回転中心と上記保持部材の揺動中心に同一歯数のスプロケットを設けるとともに、これらスプロケット間にチェーンを掛け回して構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記冷却移送手段は、上記保持部材が上記支持手段より下側の移載位置から上記最高水位より上側の搬出位置までに斜めに移動するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明に係る押出プレス装置における押出材の冷却設備の一実施形態の概念構成を示す平面図、図２はそのＡ部拡大平面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。
【００１３】
図示冷却搬出設備は、押出プレス装置１０の押出し位置に設けられた冷却水水槽としての水槽２０内に、支持手段としての支持ローラ列３０と、冷却移送手段としての冷却移送コンベア４０と、支持ローラー列３０に支持された押出材１を冷却移送コンベア４０に移載する移載手段としての揺動移載機構５０と、冷却移送コンベア４０から水槽２０外の搬出手段としての搬出ローラ列６０に押出材１を移載する搬出移載手段としての回転移載機構７０とが配設されて構成されている。
【００１４】
水槽２０は、所定幅且つ所定深さで押出プレス装置１０によって押し出される押出材１の最大長さに対応する長さを有し、その図３中左側の内面寄りの位置に押出材１が押し出されるように設置されている。その押出し位置の深さ方向は、当該水槽の最高水位Ｈ．Ｌより低く、中間水位Ｍ．Ｌより高く設定されている。また、図３中右側の側縁の回転移載機構７０配設部位には、その搬出アーム７１の回転域に対応する突出部２１が側方に突設されている。
【００１５】
支持ローラー列３０は、押出プレス装置１０による押出し位置に、複数のローラー３１がその回転軸を押出し方向と直交する水平とし、押出方向に所定間隔で配設されて構成されている。尚、図ではローラー３１は片持ち支持となっているが両持ち支持であっても良い。
【００１６】
ローラー３１は、中央が両端部より小径の鼓形であってその中央の小径部で押出材１を支持するようになっている。各ローラー３１の回転軸３１Ａは水槽２０の外部に突出して軸受３２によって回転自在に支持され、その先端に固定されたベベルギア３３が支持ローラ駆動ラインシャフト３４に固定されたベベルギア３５と噛合し、支持ローラ駆動ラインシャフト３４の回転によって押出材１の押出し速度と同期した周速で回転駆動されるようになっている。尚、ローラー３１の形状は鼓形に限るものではなく円柱状のフラットなローラーであっても良い。
【００１７】
支持ローラ駆動ラインシャフト３４は、水槽２０の側面に沿って押出し方向に配設され、その端部に結合された図示しないギアモーター又は油圧モーター等の回転駆動手段によって回転駆動されるようになっている。
【００１８】
上記構成の支持ローラー列３０は、押出し装置１０による押出し作用に伴ってローラー３１が押出し速度と同期した周速で回転駆動され、滑りを生ずることなく押出材１をローラー３１上に支持する。
【００１９】
揺動移載機構５０は、支持ローラー列３０配設位置の略下側所定位置に配設された移載駆動ラインシャフト５１に移載アーム５２が端部で固定されると共に、移載アーム５２の先端にホルダー５３が枢着されて構成されている。
【００２０】
移載駆動ラインシャフト５１は、押出し方向と平行に配設され、水槽２０から突出する端部に固定された操作レバー５４を介して油圧シリンダ５５のロッドに結合されており、油圧シリンダ５５の駆動によって所定角度範囲回転操作されるようになっている。
【００２１】
移載アーム５２は、支持ローラー列３０のローラー３１の間と対応する位置に図示のごとく一つ置き又は各ローラー３１間に配設され、移載駆動ラインシャフト５１の回転によって図３中実線で示すごとく最も支持ローラー列３０側に揺動した略鉛直の待機状態と、図中想像線で示すように図中右側に略水平となる移載状態との間を揺動操作されるようになっている。移載アーム５２が支持ローラー３０側に位置する待機状態では、先端に設けられたホルダー５３は支持ローラー列３０のローラー３１の間に位置する。
【００２２】
ホルダー５３は、支持ローラー列３０のローラー３１の外面に沿う凹状の保持部の枢着点側（図３中右側）の端部に側壁が所定の曲率で立ち上げ形成された支持板５３Ａの下面に、連結板５３Ｂが垂直に固定されて形成され、先端を支持ローラー列３０側（図３中左側）に向けて連結板５３Ｂの右側端部で移載アーム５２の先端に揺動自在に枢着されている。支持板５３Ａはその下面が移載アーム５２に突設されたストッパー５２Ａに当接することによって図３中反時計回りの揺動が規制されるようになっており、移載アーム５２が押出材１を受け取る待機状態では略水平となり、押出材１を冷却移送コンベア４０に移載する移載状態では略鉛直となるようになっている。
【００２３】
また、連結板５３Ｂの下面は先細りの傾斜面として形成されており、移載アーム５２が移載状態から待機状態に揺動する際にこの傾斜面が水槽２０の内面に設けられた操作ローラー２２に当接し、ホルダー５３は移載アーム５２の揺動に伴って操作ローラー２２によって徐々に図中時計回りに揺動操作され、待機状態では連結板５３Ｂが前述のストッパー５２Ａによって規制される位置よりわずかに図中時計回りに揺動した状態となると共にその上面がローラー３１の上面より下側となるようになっている。
【００２４】
上記構成の揺動移載機構５０は、移載アーム５２が移載状態から保持状態に揺動操作されることにより、支持ローラー列３０が支持した押出材１をホルダー５３が持ち上げ、その後移載アーム５２を移載状態に揺動させることによって後述する冷却移送コンベア４０の受取位置Ｃに位置する保持金具４４へ移載するように作用する。このように、移載アーム５２がそのホルダー５３で支持ローラー列３０が支持した押出材１を持ち上げて冷却移送コンベア４０に移載する構成とすることにより、特に後述する空中冷却の場合には冷却途中の押出材１の表面を傷付けることがなく、表面品質の良い製品を得ることが可能となる。尚、表面の傷付きの虞のない材質や冷却工程の場合には、支持ローラー列３０が支持した押出材１を冷却移送コンベア４０の保持金具４４へ移載する構成として支持ローラー列３０が冷却移送コンベア４０側に傾斜してその保持した押出材１を転がして行う構成としても良いものである。
【００２５】
冷却移送コンベア４０は、押出し方向と平行に配設された二本のラインシャフト４１，４２（駆動シャフト４１，従動シャフト４２）にそれぞれ固定されたスプロケット４１Ａ，４２Ａ（図２にはピッチ円のみ示す）間にローラーチェーン４３が掛け回されてコンベア４０Ａが構成されると共に、このようなコンベア４０Ａが押出し方向に支持ローラー列３０のローラーと同一間隔で配設されて構成されている。尚、コンベア４０Ａの配置は支持ローラー列３０のローラー３１と同一間隔に限るものではなく、揺動移載機構５０と干渉しない位置であれば適宜設定可能なものである。
【００２６】
駆動シャフト４１は水槽２０の図３中右側の側縁近傍に最高水位より上側となる位置に配設され、従動シャフト４２は水槽２０の略中央所定深さに揺動移載機構５０の移載駆動ラインシャフト５１と隣接して配設されている。駆動シャフト４１と従動シャフト４２はその中心を結ぶ線が水平に対して４５゜となる位置関係に設定されており、これにより、コンベア４０Ａも４５゜の角度で設けられているものである。尚、このコンベア４０Ａの設置角度は４５゜に限るものではなく適宜変更可能である。
【００２７】
コンベア４０Ａは、ローラーチェーン４３のリンクに一つ置きに上方開放部が拡がる略Ｕ字状の保持金具４４が固定されており、また、ローラーチェーン４３配設部位の駆動シャフト４１と従動シャフト４２の間に架設された保持ガイド４５が上側の周回軌道にあるローラーチェーン４３を支えて弛みを防ぐと共に周回をガイドするようになっている。尚、図２では図中最も右側に位置するコンベア４０Ａのみ保持金具４４を示し、他のコンベア４０Ａは省略して示してある。
【００２８】
駆動シャフト４１の一端にはギアモーター又は油圧モーター４６が接続されており、駆動シャフト４１はこのギアモーター又は油圧モーター４６によって図３中時計回りに回転駆動され、これによって冷却移送コンベア４０が駆動される（全てのコンベア４０Ａが同期駆動される）ようになっている。従動シャフト４２は回転自在に設けられており、これに従動して回転する。
【００２９】
上記構成の冷却移送コンベア４０では、揺動移載機構５０によってコンベア４０Ａの上側の周回軌道の下端の受取位置Ｃにある保持金具４４に押出材１が移載され、押出材１を保持した保持金具４４はローラーチェーン４３の周回に伴って移動し、周回軌道が上下反転する搬出位置Ｄまで押出材１を移送する。コンベア４０Ａは前述のごとく４５゜の角度で配設されると共に駆動シャフト４１は最高水位より上側に位置しているため、これによって押出材１は水槽２０内の略中央深部から図３中右側の最高水位における水面上まで移送される。尚、コンベア４０Ａの周回駆動は、押出プレス装置１０からの押出材１０の押出動作に合わせて保持金具４４が受取位置Ｃ及び搬出位置Ｄに停止するように所定ピッチで断続的に行われるようになっているものである。
【００３０】
回転移載機構７０は、支持ローラー列３０配設側とは他端側の水槽２０上部に、移載駆動シャフト７１が押出し方向と平行に配設されると共に、この移載駆動シャフト７１に冷却移載コンベア４０のコンベア４０Ａと干渉しない所定間隔（コンベア４０Ａを４組挟む間隔）で搬出アーム７２が固定され、この搬出アーム７２の先端に保持部材７３が枢着されて構成されている。
【００３１】
移載駆動シャフト７１はその端部に結合された図示しないギアモーターによって図３中時計回りに回転駆動されるようになっており、これによって回転する搬出アーム７２の先端の保持部材７３は、冷却移送コンベア４０の搬出位置Ｄの保持金具４４によって保持される押出材１を受取り、この受取った押出材１を後述する搬出ローラ列６０に移載し得るように設定されている。尚、搬出アーム７２は前述のごとく水槽２０の突出部２１に設けられており、搬出アーム７２はこの突出部２１内（即ち水槽２０内）で回転するようになっているものである。このように水槽２０の突出部２１内に搬出アーム７２を配設することにより、回転する搬出アーム７２によって押出材１を冷却移送コンベア４０から搬出ローラー列６０へ移載することができるようになっているものである。
【００３２】
保持部材７３は、上面に押出材１を保持する保持面が形成されており、搬出アーム７２に揺動可能に枢着されている。また、図示しないスプロケットが固定されると共にこのスプロケットと移載駆動シャフト７１を支持する軸受７４に固定された図示しない同一歯数のスプロケットとの間にチェーンが掛け回されており、移載駆動シャフト７１の回転によるアーム７２の回転によっても、保持部材７３は常にその保持面を上側にした姿勢を維持するようになっている。
【００３３】
本構成の回転移載機構７０は、移載駆動シャフト７１の回転による搬出アーム７２の図３中時計回りの回転によって、その保持部材が冷却移送コンベア４０の搬出位置Ｄの保持金具４４に保持された押出材１を持ち上げ、略１８０゜離れて位置する搬出ローラー列６０に移載するように作用する。
【００３４】
搬出ローラー列６０は、支持ローラー列２０と同様に、複数のローラー６１がその回転軸を押出し方向と直交する水平として押出方向に所定間隔で配設されて構成されている。尚、このローラー６１は、水槽２０の突出部２１の外部に配置されているものである。
【００３５】
而して、上記のごとく構成された冷却搬出設備では、下記のごとく多様な冷却工程での押出材１の冷却が可能となる。
【００３６】
即ち、水槽２０内に冷却水を最高水位Ｈ．Ｌまで満たした状態で押出成形作業を行うことにより、押出材１は水没状態にある支持ローラー列３０上に押し出され、水中押出しが行える。押出材１は揺動移載機構５０によって水中で冷却移送コンベア４０に移載され、当該冷却移送コンベア４０によって水中を冷却されつつ順次移送されて水面上の搬出位置Ｄに至り、回転移載機構７０によって搬出ローラー列６０上に移載されて搬出される。
【００３７】
水槽２０内の冷却水の水位を支持ローラ列３０より下側で且つ冷却移送コンベア４０の受取位置Ｃより上側の中位Ｍ．Ｌとして押出成形作業を行うことにより、押出しは空中で行われて支持ローラー列３０によって空中に支持される。この状態で所定温度まで空冷した後、揺動移載機構５０を駆動して冷却移送コンベア４０の水中に位置する受取位置Ｃの保持金具４４に移載することで、押出材１は水没して水冷されることとなり、空中押出し後水冷が行えるものである。水冷後は、冷却移送コンベア４０の駆動によって移送されると共に回転移載機構７０によって搬出ローラー列６０上に移載され、搬出されるものである。
【００３８】
更に、水槽２０内から冷却水を抜いて空の状態とするか又は水位を冷却移送コンベア４０の受取位置Ｃより下側の低位Ｌ．Ｌとして押出し成形を行うことにより、押出し後の全ての工程が空中で行われることになり、空中押出し後空冷が行えるものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る押出プレス装置における押出材の冷却設備によれば、支持手段が押出し位置で支持する押出材を移載手段が支持手段より下側の移載位置に位置する冷却移送手段の保持部材に移載すると共に冷却移送手段が冷却水中を移送するため、支持手段と、支持手段より下側の保持部材への移載位置との間に冷却水の水位を設定することによって空中押出し後水中冷却が可能となる。従って、冷却水水槽内の水位を変化させることにより、水中押出し，空中押出し後水中冷却又は空中押出し後空中冷却の何れの冷却工程にも柔軟に対応することができ、種々の押出材料に適した温度からの冷却が可能となり、機械的な性質の安定した品質の良い製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る押出プレス装置における押出材の冷却設備の一実施形態の概念構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ部拡大平面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。
【図４】押出材の冷却設備の従来構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  押出材
１０  押出プレス装置
２０  水槽（冷却水水槽）
３０  支持ローラー列（支持手段）
３１  ローラー（ローラー部材）
４０  冷却移送コンベア（冷却移送手段）
４４  保持金具（保持部材）
５０  揺動移載機構（移載手段）
６０  搬出ローラー列（搬出手段）
７０  回転移載機構（搬出移載手段）
【図１】
0003624977.tif 000002
【図２】
0003624977.tif 000003
【図３】
0003624977.tif 000004
【図４】
0003624977.tif 000005