(57)【要約】      （修正有）【課題】押出形材やダイスに対して供給する冷却媒体の流量を正確に制御し、押出形材の品質を向上させる押出形材の製造方法を提供する。【解決手段】ダイス３に開設された成形孔から鉛含有材料４ａを押し出すことで押出形材４ｂを連続的に成形する工程と、押出形材およびダイスの少なくともいずれかに対して冷却媒体供給系から冷却媒体を供給する工程と、を有し、冷却媒体を供給する工程では、成形孔から押出方向に向けて所定距離前方に設けられた温度計５と、冷却媒体供給系に設けられた流量調整弁８と、にそれぞれ接続された制御部９を用い、温度計により測定した測定温度と、制御部に予め設定された基準温度と、を比較し、測定温度が基準温度よりも高い場合、流量調整弁８の開度を大きくし、測定温度が基準温度よりも低い場合、流量調整弁８の開度を小さくすることで、押出形材の冷却条件を調整する。【選択図】図１
2015000407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイスに開設された成形孔から鉛含有材料を押し出すことで押出形材を連続的に成形する工程と、前記押出形材および前記ダイスの少なくともいずれかに対して冷却媒体供給系から冷却媒体を供給する工程と、有し、
前記冷却媒体を供給する工程では、
前記成形孔から押出方向に向けて所定距離前方に設けられた温度計と、前記冷却媒体供給系に設けられた流量調整弁と、にそれぞれ接続された制御部を用い、
前記温度計により測定した測定温度と、前記制御部に予め設定された基準温度と、を比較し、前記測定温度が前記基準温度よりも高い場合、前記流量調整弁の開度を大きくし、前記測定温度が前記基準温度よりも低い場合、前記流量調整弁の開度を小さくすることで、前記押出形材の冷却条件を調整する
ことを特徴とする押出形材の製造方法。
【請求項２】
鉛含有材料が押し出されることで押出形材が成形される成形孔が開設されたダイスと、
前記押出形材および前記ダイスの少なくともいずれかに対して冷却媒体を供給する冷却媒体供給系と、を備えた押出加工機の制御方法であって、
前記成形孔から押出方向に向けて所定距離前方に設けられた温度計と、前記冷却媒体供給系に設けられた流量調整弁と、にそれぞれ接続された制御部を用い、
前記温度計により測定した測定温度と、前記制御部に予め設定された基準温度と、を比較し、前記測定温度が前記基準温度よりも高い場合、前記流量調整弁の開度を大きくし、前記測定温度が前記基準温度よりも低い場合、前記流量調整弁の開度を小さくすることで、前記押出形材の冷却条件を調整する
ことを特徴とする押出加工機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイスに開設された成形孔から鉛含有材料を押し出すことで押出形材を製造する方法、および押出加工機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイスに開設された成形孔から金属材料を押し出すことで押出形材を成形する際、押出時間の経過に伴ってダイスの成形孔付近が加熱され、押出形材の品質を劣化させたり、ダイスを破損させたりしてしまうことがある。この課題を解決するため、例えば特許文献１には、アルミニウム材料を押し出し加工する際に、押出形材やダイスに対して液体窒素等の冷却媒体を供給し、冷却しながら押出加工を連続的に行う手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２６２８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
押出形材の品質を担保するには、押出形材やダイスの温度管理、すなわち、これらの部材に対して供給する冷却媒体の流量管理が重要となる。押出形材やダイスに対して供給する冷却媒体の流量が多すぎたり、少なすぎたりすると、押出部材の品質低下等を招いてしまう。また、この流量管理を、作業員の手動により、つまり、流量調整弁の手動開閉作業により行うことは、その作業負担が大きすぎるだけでなく、長時間にわたり正確に行うことはそもそも困難であり、押出形材の品質低下を引き起こしやすい。
【０００５】
本発明は、ダイスに開設された成形孔から鉛含有材料を押し出すことで押出形材を連続的に成形する際、押出形材やダイスに対して供給する冷却媒体の流量を正確に制御し、押出形材の品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、
ダイスに開設された成形孔から鉛含有材料を押し出すことで押出形材を連続的に成形する工程と、前記押出形材および前記ダイスの少なくともいずれかに対して冷却媒体供給系から冷却媒体を供給する工程と、を有し、
前記冷却媒体を供給する工程では、
前記成形孔から押出方向に向けて所定距離前方に設けられた温度計と、前記冷却媒体供給系に設けられた流量調整弁と、にそれぞれ接続された制御部を用い、
前記温度計により測定した測定温度と、前記制御部に予め設定された基準温度と、を比較し、前記測定温度が前記基準温度よりも高い場合、前記流量調整弁の開度を大きくし、前記測定温度が前記基準温度よりも低い場合、前記流量調整弁の開度を小さくすることで、前記押出形材の冷却条件を調整する
押出形材の製造方法が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、
鉛含有材料が押し出されることで押出形材が成形される成形孔が開設されたダイスと、
前記押出形材および前記ダイスの少なくともいずれかに対して冷却媒体を供給する冷却媒体供給系と、を備えた押出加工機の制御方法であって、
前記成形孔から押出方向に向けて所定距離前方に設けられた温度計と、前記冷却媒体供
給系に設けられた流量調整弁と、にそれぞれ接続された制御部を用い、
前記温度計により測定した測定温度と、前記制御部に予め設定された基準温度と、を比較し、前記測定温度が前記基準温度よりも高い場合、前記流量調整弁の開度を大きくし、前記測定温度が前記基準温度よりも低い場合、前記流量調整弁の開度を小さくすることで、前記押出形材の冷却条件を調整する
押出加工機の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ダイスに開設された成形孔から鉛含有材料を押し出すことで押出形材を連続的に成形する際、押出形材やダイスに対して供給する冷却媒体の流量を正確に制御することができ、押出形材の品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる押出加工機の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（押出加工機の構成）
まず、本発明の一実施形態にかかる押出加工機１０の構成について、図１を参照しながら説明する。
【００１１】
図１に示すように、押出加工機１０は、加圧容器として構成されたコンテナ１を備えている。コンテナ１は、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料で構成され、例えば中空筒状に形成されている。コンテナ１の筒中空部には、ダイス３が設けられている。ダイス３には、成形孔が開設されている。
【００１２】
ダイス３によって区画されたコンテナ１の筒中空部の一側（図中右側）には、鉛含有材料としてのビレット４ａが充填されるように構成されている。ビレット４ａが充填される側のコンテナ１の端部には、ビレット４ａに対して圧力を加えるニップル（ラム）２が設けられている。コンテナ１内に充填したビレット４ａを、ニップル２を移動させて加圧することで、ダイス３に開設された成形孔からビレット４ａが押し出され、押出形材としての鉛管４ｂが連続的に成形されるように構成されている。成形された鉛管４ｂは、その後、図中左側に向かって進行することになる。
【００１３】
また、押出加工機１０は、冷却媒体供給管（冷却媒体供給流路）６を備えている。冷却媒体供給管６には、上流側から順に、冷却媒体として例えば水や油等を供給する図示しない冷却媒体供給源（タンク）、流量調整弁８、流量計７が設けられている。流量調整弁８は、弁を開閉することで冷却媒体供給管６内における冷却媒体の流通を開始或いは停止させることができ、さらに、弁の開度を調整することで冷却媒体供給管６内における冷却媒体の流量を調整することが可能なように構成された開度可変式バルブである。冷却媒体供給管６の下流端には、ダイス３の周辺、具体的には、ダイス３を通過した鉛管４ｂに対して冷却媒体をジェット状に供給するノズルが設けられている。流量調整弁８を開くことで、鉛管４ｂに対して冷却媒体が噴射され、押出加工により昇温加熱された鉛管４ｂやダイス３を冷却することが可能なように構成されている。主に、冷却媒体供給管６、流量調整弁８、流量計７により、冷却媒体供給系が構成される。冷却媒体供給源（タンク）を冷却媒体供給系に含めて考えてもよい。
【００１４】
また、押出加工機１０は、鉛管４ｂの温度を測定する温度計５を備えている。温度計５は、ダイス３の成形孔から押出方向（図中右側から左側へ向かう方向）に向けて所定位置前方に移動した位置に設けられている。温度計５は、例えば、移動中の鉛管４ｂの温度を
非接触で測定することが可能な放射式温度計として構成されている。
【００１５】
また、押出加工機１０は、制御部９を備えている。制御部９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、記憶装置、Ｉ／Ｏ装置、及びこれらを相互に接続する内部バス（いずれも図示しない）等を備えたコンピュータとして構成されている。制御部９のＩ／Ｏ装置には、上述の流量調整弁８、流量計７、温度計５が接続されている。制御部９は、後述するように、温度計５が測定した鉛管４ｂの温度を受信し、受信した測定温度に基づいて所定の判定を行い、その判定結果に応じて流量調整弁８の開度を調整するように構成されている。制御部９の記憶装置には、この判定の際に用いる「基準温度」や、後述する流量制御動作を制御部９に実行させる「制御プログラム」等が、読み出し可能に予め格納されている。
【００１６】
（押出形材の製造方法）
次に、図２に示すフロー図に基づき、本実施形態に係る押出形材（鉛管４ｂ）の製造方法について説明する。以下の説明において、押出加工機１０の各部の動作は、制御部９によって制御される。
【００１７】
まず、コンテナ１内に充填したビレット４ａをニップル２によって加圧し、鉛管４ｂの成形を開始する（Ｓ１）。成形された鉛管４ｂは、図１の左側に向かって進行することになる。また、押出加工を開始することで、鉛管４ｂやダイス３はそれぞれ昇温加熱されることとなる。
【００１８】
押出加工が開始されたら、温度計５を用いて鉛管４ｂの温度を測定する（Ｓ２）。測定された鉛管４ｂの温度は、制御部９へ自動的に送信される。制御部９は、鉛管４ｂの測定温度を受信したら、記憶装置に予め格納されている「基準温度」を読み出し、これらを比較する。
【００１９】
測定温度が基準温度よりも高い場合、制御部９は、「鉛管４ｂに対して供給する冷却媒体の流量を増やす必要がある（或いは冷却を開始する必要がある）」と判断する（Ｓ３）。そして、制御部９は、流量調整弁８の開度を、現在の流量調整弁８の開度よりも大きく設定する（或いは閉じていた弁を所定の開度となるように開く）。流量調整弁８の開度は、予め定められた大きさに直接設定してもよいし、或いは、流量計７でモニタした流量に基づいて適宜決定してもよい。
【００２０】
測定温度が基準温度よりも低い場合、制御部９は、「鉛管４ｂに対して供給する冷却媒体の流量を減らす必要がある（或いは冷却を停止する必要がある）」と判断する（Ｓ４）。そして、制御部９は、流量調整弁８の開度を、現在の流量調整弁８の開度よりも小さく設定する（或いは開いていた弁を全閉とする）。流量調整弁８の開度は、予め定められた大きさに直接設定してもよいし、或いは、流量計７でモニタした流量に基づいて適宜決定してもよい。
【００２１】
測定温度と基準温度とが同じである場合、制御部９は、「鉛管４ｂに対して供給する冷却媒体の流量を変化させる必要はない」と判断する。そして、制御部９は、流量調整弁８の開度を、現在の流量調整弁８の開度から変更せずに維持する。
【００２２】
上述の流量制御を、所定時間間隔を空けて繰り返し行うことで、鉛管４ｂの温度条件、つまり冷却条件が、所定の条件となるように制御する。その後、所定時間が経過し、生産量が目標値に達する等の所定の終了条件が成立したら、ニップル２による加圧を終了する（Ｓ５）。また、流量調整弁８を閉じ、鉛管４ｂに対する冷却媒体の供給を終了する。
【００２３】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００２４】
本実施形態によれば、鉛管４ｂに対して供給する冷却媒体の流量を正確に制御することができ、鉛管４ｂの品質を向上させることが可能となる。その結果、仮に、この鉛管４ｂをケーブルの被覆に用いる場合には、例えば鉛管４ｂがケーブルを押さえ付ける力等を均等にすることができ、ケーブルの性能を向上させることが可能となる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、冷却媒体の流量管理を人手で行う必要がないことから、作業員の作業負担を大幅に低減させることが可能となる。また、人手を介さないことから、人為的ミスを廃し、上述の流量管理を長時間にわたり正確に行うことが容易となる。
【００２６】
（本発明の他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００２７】
例えば、流量制御に用いる「基準温度」は、特定の値（ピンポイントの数値）に限らず、所定の幅を有していてもよい。この場合、制御部９は、温度計５が測定した測定温度が基準温度帯の上限値よりも高ければ、流量調整弁８の開度を現在の流量調整弁８の開度よりも大きく設定し、測定温度が基準温度帯の下限値よりも低ければ、流量調整弁８の開度を、現在の流量調整弁８の開度よりも小さく設定することとなる。
【００２８】
また例えば、冷却媒体供給系は、鉛管４ｂに対してではなく、ダイス３やその周辺の部材に対して冷却媒体を供給するように構成されていてもよい。また、冷却媒体供給系は、鉛管４ｂと、ダイス３やその周辺の部材と、の両方に対して冷却媒体を供給するように構成されていてもよい。
【００２９】
また例えば、温度計５は、押出形材としての鉛管４ｂではなく、ダイス３やその周辺の部材の温度を測定するように構成されていてもよい。つまり、鉛管４ｂの温度を直接的に測定するのではなく、周辺の部材を介して間接的に測定するように構成されていてもよい。また、この場合、ダイス３やその周辺の部材は押出加工の際に移動しないことから、温度計５を、放射式温度計のような非接触温度計に限らず、熱電対等の安価な接触式温度計により構成してもよい。
【００３０】
上述の実施形態では、温度計５による測定と、測定結果に基づく流量制御、つまり、流量調整弁８の開度調整と、の両方を、コンピュータとして構成された制御部９によって自動的に行う例について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。例えば、鉛管４ｂの測定を手動で行い、流量調整弁８の開度調整のみを制御部９によって実行させるようにしてもよく、鉛管４ｂの測定のみを自動で行い、流量調整弁８の開度調整を手動で行うようにしてもよい。
【００３１】
上述の実施形態では、押出形材として鉛管４ｂを成形する例について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。つまり、管以外の形状の押出形材を成形する場合にも、本発明は好適に適用可能である。
【００３２】
上述の実施形態では、直接押出法により押出形材を成形する例について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。すなわち、直接押出法の他、間接押出法、静水圧押出法、コンフォーム押出法のいずれを用いる場合であっても、冷却媒体を供給して押出形材の冷却条件を調整する場合には、本発明は好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１    コンテナ
２    ニップル
３    ダイス
４ａ  ビレット（鉛含有材料）
４ｂ  鉛管（押出形材）
５    放射式温度計（温度計）
６    冷却媒体供給管
７    流量計
８    流量調整弁
９    制御部
１０  押出加工機
【図１】
2015000407.tif 000003
【図２】
2015000407.tif 000004