(57)【要約】  本発明は、銅などの金属材料の連続押出しを行なう方法に関するものであり、周縁壁（２）に溝が設けられた給送部材（３）とこの溝に配設されたアバットメント（５）とによって押出し材料（１）を押出し部材（４）へ供給し、溝（８）は、給送部材（３）の周縁壁（２）の少なくとも一部にガス保護部材（７）を配設することによって酸化から保護される。本発明はまた、上記の装置にも関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁壁（２）に溝を設けた給送部材（３）と該溝内に配設したアバットメント（５）とによって押出し材料（１）を押出し部材（４）に供給し、前記溝（８）は、前記給送部材（３）の周縁壁（２）の少なくとも一部にガス保護部材（７）を設けることによって酸化から保護される、銅などの金属材料の連続押出しを行なう方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間（９）内の圧力が周囲の雰囲気における圧力より高いことを特徴とする連続押出しを行なう方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記ガス保護部材（７）は、前記周縁壁（２）の、少なくとも押出し材料を含まない部分に配設されていることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記ガス保護部材（７）は、前記給送部材の周縁壁（２）の表面の、少なくとも一部をその幅方向に覆うことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記ガス保護部材は、少なくとも前記溝（８）を覆うことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間（９）には、該ガス保護部材（７）によって非酸化ガスを供給することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る前記空間（９）には、水素を供給することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る前記空間（９）には、水素および窒素を供給することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５、６または７に記載の方法において、前記ガスは、有利には400〜800 度まであらかじめ加熱することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項５、６、７または８に記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間（９）へガスを送り込む前に、濾過によって該ガスから酸素を除去することを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、押出し工程全体を不活性ガス保護体（６）によって囲繞することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る前記空間（９）内の圧力は、不活性ガス保護体（６）内の圧力より高いことを特徴とする方法。
【請求項１２】
周縁壁（２）に溝を設けた給送部材（３）と該溝内に配設されたアバットメント（５）とによって押出し材料（１）を押出し部材（４）に供給し、前記溝は、前記給送部材（３）の周縁壁（２）の少なくとも一部にガス保護部材（７）を配設することによって酸化から保護される、銅などの金属材料の連続押出しを行なう装置において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間（９）内の圧力が周囲の雰囲気における圧力より高いことを特徴とする連続押出しを行なう装置。
【請求項１３】
請求項12に記載の装置において、前記ガス保護部材（７）は、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間（９）へガスを送り込む少なくとも１つのガス流路（11）が設けられた少なくとも１つの保護部材（10）を含むことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項13に記載の装置において、前記ガス保護部材（７）は、内側保護部材（10）と、少なくとも１つの外側保護部材（14）とを含むことを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項14に記載の装置において、前記内側保護部材（10）を通して供給されるガスは、前記外側保護部材（14）を通して供給されるガスより高圧を有することを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記請求項のいずれかに記載の装置において、前記溝の両側の前記給送部材の周縁壁には、少なくとも１つの内張り要素（13）が配設され、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る間隙（17）を封止することを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項16に記載の装置において、前記内張り要素は、前記押出し材料と同じ材料で作られていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【詳細な説明】
【０００１】
本発明は、銅などの金属材料の連続押出しを行なう、独立請求項に記載の方法および装置に関するものである。
【０００２】
連続押出しにおいて、押し出される材料は車輪様要素の外縁に作られた溝に誘導される。この要素がその軸を中心に回転するにつれて、押し出される材料は、この溝を実質的に満たしているアバットメントに接触するに到り、押し出される材料の運動がこの車輪様部材に対して変化する。そこで、材料は、材料の進行方向にアバットメントの手前で押し出されて、押出し部材内に配設された通路を通るように配設される。この方法は、作業工程において生じる摩擦と熱エネルギーとを利用している。この方法によって、横断方向の表面が異なる実質的に長い物体を有利に押し出すことができる。
【０００３】
この工程中、銅もしくは銅合金で作られている物体の表面に酸化物の層が生じ、これが上記物体の更なる処理において有害となる。従来の押出しでは、表面付近に酸化物の層ができて、水素焼きなましにおいて構造物を引きちぎることになる。薄い帯状物体を溶接して管にする場合、酸化物によって溶接領域に漏出が生じる。表面を数回、清掃して、そこに堆積する酸化物の層を取り除く必要がある。酸化物層は、銅表面での検出および測定が困難であり、特殊な装置なしには必ずしも見分けられない。厚い酸化物層の銅表面からの除去はかなり容易であるが、最後の分子層の除去はもっと困難になっている。
【０００４】
従来の連続押出しにおいて、酸化物は、いわゆる押出しスクラップとして除去され、その処理および再循環が不利な余分の費用を生じている。さらに、熱い押出しスクラップが生じて押出し工具がかなり損耗する。たとえ酸化物を供給材料の表面から除去してから連続押出しをしたとしても、材料の押出し中にやはり酸化が生ずるであろう。押出しによって銅製品を製造する場合、完全無酸素処理をすれば、確実に製品の品質が良くなるであろう。上記の問題を解消するために、押し出した製品における酸化物や他の不純物の通過を妨げる雰囲気で包囲することで押出し装置を保護することは、よく知られている。しかし、保護用ガスに含まれる、たとえわずかの酸素でも、製品に対して有害な酸化を生じることが分かっている。溝の内張りも、ガス保護体の酸素レベルが高すぎるために酸化することがあり、これが製品に時々割れ目を生じることがある。
【０００５】
米国特許第5,782,120号公報には、連続押出し装置が開示され、これは、押出し装置に含まれる給送部材、すなわち車輪を非酸化ガスによって保護するものである。
【０００６】
本発明は、材料の連続押出しを行なう新規の方式を紹介することを目的とする。本発明の特定の目的は、連続押出しにおいて作られる製品を酸化から保護する方式を紹介することである。
【０００７】
本発明は、独立請求項の特徴段分に記載の事項を特徴とする。本発明の他の好適な実施例は、他の請求項に記載の事項を特徴とする。
【０００８】
本発明による構造によって顕著な利点が達成される。本発明は、銅などの金属材料の連続押出しを行なう方法に関するものであり、周縁壁に溝を設けた給送部材と溝内に配設されたアバットメントとによって押出し材料を押出し部材に供給し、溝は、給送部材の周縁壁の少なくとも一部にガス保護部材を設けることによって酸化から保護する。本発明によるガス保護部材によって、有利には、溝領域内に非酸化ガスを供給可能であり、これによって、酸素および酸化物の押出し製品内への通過が防げる。本発明によるガス保護部材は、周縁壁の、少なくとも押出し材料を含まない部分に配され、ガス保護部材は、給送部材の周縁壁の表面の少なくとも一部をその幅方向に覆う。したがって、溝の酸化はとくに、アバットメントの後の給送部材の周縁壁における給送部材の最高温度位置で防がれ、ここで、押し出される材料は溝から除去される。溝の内張りの高温表面は、注目すべき酸化物発生源であり、したがって、製品の酸化が促進される。本発明によれば、ガス保護部材は給送部材の周縁壁に配設されて、これは少なくとも溝を覆う。この場合、ガス保護部材と給送部材との間に残された空間は、無酸素状態にする。ガス保護部材と給送部材との間に残された空間内には、水素または水素と窒素などの非酸化ガスがガス保護部材によって供給される。このガスは、例えば400〜800 度にまで、あらかじめ加熱することができる。本発明の好適な実施例によれば、供給されるガスから酸素を除去してから、これをガス保護部材と給送部材との間に残された空間へ供給する。酸素は、濾過などの従来技術の方法を用いて除去することができる。したがって、ごく低い酸素含有量さえも、なくすことができる。水素は、中性ガスから酸素を除去するのに有利に使用することができる。窒素は循環技術の理由から供給される。本発明によれば、押出し工程は不活性ガス保護体に囲繞され、上記ガス保護体が含む残留酸素の影響は、本発明の方式を適用することによって除去される。ガス保護部材と給送部材との間に残された空間内、すなわち溝の近傍には、不活性ガス保護体におけるより高い圧力が支配的であり、したがって、ガスの循環が溝から離れて進む。
【０００９】
本発明はさらに、銅などの金属材料の連続押出しを行なう装置に関するものであり、周縁壁に溝を設けた給送部材と溝内に配設したアバットメントとによって押出し材料を押出し部材に供給し、給送部材の周縁壁の少なくとも一部にガス保護部材を設けて、溝を酸化から保護する。
【００１０】
本発明の好適実施例によれば、ガス保護部材は、ガス保護部材と給送部材との間に残る空間内へガスを供給する少なくとも１つのガス流路が設けられた少なくとも１つの保護部材を含む。したがって、ガスは、ガス保護部材を通して溝内の所望の場所に導くことができる。本発明の実施例によれば、ガス保護部材は、内側保護部材と少なくとも１つの外側保護部材とを含む。本発明によれば、内側保護部材から供給されたガスは、外側保護部材から供給されたガスより高い圧力を有している。したがって、保護部材と給送部材との間に残る間隙を通して溝から離れる循環が生じる。溝の両側の給送部材の周縁壁には、ガス保護部材と給送部材との間の間隙を封止する少なくとも１つの内張り要素が設けられている。この内張り要素は、押出し材料と同じ材料で作られている。したがって、押出し装置全体を囲繞するガス保護体からの残留酸素は、溝付近への接近が有利に防がれる。
【００１１】
本発明による方式によって、溝付近に無酸素空間を作ることができ、これによって傷のない押出し製品の製造が促進される。したがって、押出しスクラップの発生が防がれるので、押出しスクラップの処理および再循環による欠点が解消される。
【００１２】
添付図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に従って、給送部材３の周縁壁２に配されている溝８内に銅線などの押出し材料１をプレッシャローラ18によって供給する方法を示す。給送部材３はその軸を中心として回転し、押出し材料が溝に沿って押出し部材４へ移動して押出しされる。押出しに関連して、押出し材料の温度は、摩擦力のため550〜750 度の温度範囲まで上昇する。押出し材料を押出し部材４へ送るために、給送部材の溝には、車輪溝の長さの一部にわたって伸びるアバットメント５が設けられている。押出し部材４内には、所望の形の通路が作られ、押出し製品が上記通路を通って案内されて給送部材３から出て来る。押出し工程は全体的に、保護ガス６によって外部の室内空気から保護されている。図面には、周縁壁の一部に配設されているガス保護部材７が明確に示されている。
【００１４】
図２および図３は、本発明によるガス保護部材７が溝８の付近に配設されている様子を示す。図２および図３は、図１の線Ａ−Ａに沿って見た横断面図である。本発明によれば、給送部材の周縁壁２の少なくとも一部に関して、ガス保護部材７が配設され、溝を酸化から保護している。本発明の実施例によれば、ガス保護部材は、周縁壁２の押出し材料を含まない部分に配設されている。ガス保護部材７によって、給送部材３の溝８の付近が無酸素雰囲気中に置かれ、これによって、傷のない高品質の押出し製品の製造が促進される。ガス保護部材７は、鋼鉄などの何らかの耐摩耗材料で作られ、その形は、例えば給送部材３の周縁壁２に一致させてよい。ガス保護部材は、周縁壁２の表面の少なくとも一部を幅方向に覆って、少なくとも溝８を覆っている。本発明によれば、ガス保護部材と給送部材との間に残る空間９を設けて、所望の量の非酸化ガスを供給することによって無酸素状態にしている。本発明によれば、空間９には混合ガスが供給され、これは600 度の温度まで加熱され、水素および窒素を含有している。非酸化ガスは、特別に配設された除去経路を通して除去することができる。
【００１５】
図２に示す実施例によるガス保護部材７は、少なくとも１つのガス流路11を設けた保護部材10を含み、これを通してガスを給送部材３とガス保護部材との間に残る空間９の中へ送り込むことができる。必要な場合、このガス通路は、ガス保護部材７の全長の一部に沿って、またはその長さの一部に沿って伸ばすことができる。ガスを溝８内の所望の場所に供給することができる。溝には、溝を磨耗から保護する内張り12が設けられている。有利には、内張りは、銅などの押出し材料と同じ材料で作られる。ガス保護部材と給送部材との間には、溝の両側に内張り要素13が配設され、ガス保護部材と給送部材との間の間隙17を封止している。
【００１６】
図３は、本発明の一実施例を示し、これによれば、ガス保護部材７は、内側保護部材10と、少なくとも１つの外側保護部材14とを有している。外側保護部材14は、少なくとも１つのガス流路を含み、これを通して非酸化ガスを供給することができる。内側保護部材10を通して供給されるガスは、外側保護部材14を通して供給されるガスより高い圧力を有している。したがって、外側保護部材14と内側保護部材10との間に残るガス空間16は、内側保護部材10と給送部材との間に残る空間９より低圧を有している。したがって、ガスは所望の方向に流れて、溝を離れる。さらに、溝の両側で給送部材３の周縁壁２には、内張り要素13が配設されて、実質的にこれらがガス保護部材と給送部材との間の間隙17を封止しているが、ガスはこの溝８から流れ出ることができる。
【００１７】
当業者には、本発明の様々な好適実施例は上述の実施例に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変化させることができることは、明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による一装置の図である。
【図２】本発明による一装置の図である。
【図３】本発明による一装置の図である。
【図１】
2007537875.tif 000003
【図２】
2007537875.tif 000004
【図３】
2007537875.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月15日(2006.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁壁溝を設けた給送部材該溝内に配設したアバットメントによって押出し材料押出し部材供給し、前記溝、前記給送部材周縁壁少なくとも一部にガス保護部材設けることによって酸化から保護される、銅などの金属材料の連続押出しを行なう方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間の圧力が周囲の雰囲気における圧力より高いことを特徴とする連続押出しを行なう方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記ガス保護部材、前記周縁壁、少なくとも押出し材料を含まない部分に配設されていることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記ガス保護部材、前記給送部材の周縁壁表面の、少なくとも一部をその幅方向に覆うことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記ガス保護部材は、少なくとも前記溝覆うことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間は、該ガス保護部材よって非酸化ガスを供給することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る前記空間は、水素を供給することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る前記空間は、水素および窒素を供給することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５、６または７に記載の方法において、前記ガスは、有利には400〜800 度まであらかじめ加熱することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項５、６、７または８に記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間ガスを送り込む前に、濾過によって該ガスから酸素を除去することを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、押出し工程全体を不活性ガス保護体よって囲繞することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る前記空間の圧力は、不活性ガス保護体の圧力より高いことを特徴とする方法。
【請求項１２】
周縁壁に溝を設けた給送部材と該溝内に配設されたアバットメントとによって押出し材料を押出し部材に供給し、前記溝は、前記給送部材の周縁壁の少なくとも一部にガス保護部材を配設することによって酸化から保護される、銅などの金属材料の連続押出しを行なう装置において、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間内の圧力が周囲の雰囲気における圧力より高いことを特徴とする連続押出しを行なう装置。
【請求項１３】
請求項12に記載の装置において、前記ガス保護部材は、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る空間へガスを送り込む少なくとも１つのガス流路が設けられた少なくとも１つの保護部材を含むことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項13に記載の装置において、前記ガス保護部材は、内側保護部材と、少なくとも１つの外側保護部材とを含むことを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項14に記載の装置において、前記内側保護部材を通して供給されるガスは、前記外側保護部材を通して供給されるガスより高圧を有することを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記請求項のいずれかに記載の装置において、前記溝の両側の前記給送部材の周縁壁には、少なくとも１つの内張り要素が配設され、前記ガス保護部材と前記給送部材との間に残る間隙を封止することを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項16に記載の装置において、前記内張り要素は、前記押出し材料と同じ材料で作られていることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
2007537875.tif 000006
2007537875.tif 000007
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