(57)【要約】【課題】形材に対する冷却効率が高く、十分な冷却効果を確保しつつ小型化が可能な水槽式の冷却装置、冷却器および押出成型装置を提供する。【解決手段】冷却装置は、冷却水Ｃが貯留されかつ形材Ｗが挿通される第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂを有する。第１冷却部３Ａは、形材Ｗの周囲を巡回する冷却用水路を形成する。第２冷却部３Ｂは、形材Ｗに沿った冷却用水路を形成する。第１冷却部３Ａは、形材Ｗの搬送路５よりも下方に形成された注入ノズルと、搬送路５よりも上方であって搬送路５の左右方向の一方側に形成された排水ポートを有する。第２冷却部３Ｂは、搬送路５に沿って延びる軸方向水路と、搬送路５の周囲から搬送路５に向けて延びる径方向水路を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水が貯留される本体と、形材が搬送される搬送路と、を有する水槽式の冷却装置であって、
前記搬送路に沿って配置されかつ前記搬送路に向けて前記冷却水を導く冷却用水路を有する第１冷却部および第２冷却部を有し、
前記第１冷却部と前記第２冷却部とでは、前記冷却用水路の方向が異なることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載された冷却装置において、
前記第１冷却部は、前記冷却用水路が前記搬送路を巡回しており、
前記第２冷却部は、前記冷却用水路が前記搬送路の搬送方向に沿って配置されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項２に記載された冷却装置において、
前記第２冷却部は、前記第１冷却部よりも前記搬送方向の下流側に配置され、かつ前記搬送方向の長さが前記第１冷却部よりも長いことを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載された冷却装置において、
前記第１冷却部は、前記搬送路よりも下方に形成された注入ノズルと、前記搬送路よりも上方であって前記搬送路の左右方向の一方側に形成された排水ポートと、を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項４に記載された冷却装置において、
前記第１冷却部は、内部が前記搬送方向に複数の冷却区画に仕切られており、
前記注入ノズルおよび前記排水ポートは、それぞれ前記冷却区画ごとに設置されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項５に記載された冷却装置において、
前記第１冷却部は、前記搬送方向に間隔を空けて配置され、かつ前記形材を成型する成型孔が形成された複数のテンプレートを有し、
前記冷却区画は、前記搬送方向に隣り合う前記テンプレートの間に形成されることを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
請求項６に記載された冷却装置において、
前記第１冷却部は、前記冷却区画に配置された中間プレートを有し、
前記中間プレートは、前記中間プレートの下縁に沿って延びる底部と、前記底部の前記左右方向の一方の端部から上方へ延びる第１側部と、前記底部の前記左右方向の他方の端部から上方へ延びる第２側部とを有し、
前記注入ノズルおよび前記排水ポートが前記中間プレートに形成されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項８】
請求項７に記載された冷却装置において、
前記第１側部の上端は前記第２側部の上端よりも下方に配置され、前記第１側部の上端により前記排水ポートが形成されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載された冷却装置において、
前記注入ノズルは、前記底部に上向きに設置されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項１０】
請求項２から請求項９のいずれかに記載された冷却装置において、
前記第２冷却部は、内部が前記搬送方向に複数の冷却区画に仕切られており、各冷却区画を仕切る仕切りには、前記搬送路に沿って上流側の前記冷却区画と下流側の前記冷却区画とを連通する冷却用水路が形成されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載された冷却装置において、
前記冷却用水路は、前記仕切りの下流側から前記搬送路に沿って上流側へ延びる軸方向水路と、前記仕切りの上流側に形成されて前記搬送路の周囲から前記搬送路に向けて延びる径方向水路とを有することを特徴とする冷却装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載された冷却装置において、
前記仕切りは、前記冷却区画を仕切るメインプレートと、前記メインプレートの上流側面に固定されたサブプレートとを有し、
前記軸方向水路は前記メインプレートに形成されており、
前記径方向水路は前記メインプレートと前記サブプレートとの対向面間に形成されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載された冷却装置において、
前記径方向水路は、前記メインプレートの上流側面に形成されて、一端部が前記軸方向水路に連通しかつ他端部が前記メインプレートの周縁に向けて延びる流通溝であることを特徴とする冷却装置。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載された冷却装置において、
前記サブプレートは、前記形材を成型する成型孔を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項１５】
形材を押し出す押出装置と、押し出された前記形材を冷却する冷却装置とを有する押出成型装置であって、
前記冷却装置は、前記請求項１から請求項１４のいずれかに記載の冷却装置を備えていることを特徴とする押出成型装置。
【請求項１６】
冷却水が貯留される本体と、形材が搬送される搬送路と、を有する水槽式の冷却装置に設置される冷却器であって、
前記冷却器は、前記搬送路よりも下方に形成された注入ノズルと、前記搬送路よりも上方であって前記搬送路の左右方向の一方側に形成された排水ポートと、を有することを特徴とする冷却器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷却装置、冷却器および押出成型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建材サッシなど、同じ断面形状で連続する長尺の形材の製造には、合成樹脂や金属の押出成型品が用いられている。このような押出成型品の製造には、押出成型装置が用いられる（特許文献１，２など参照）。
押出成型装置は、基本構成として押出装置および引取装置を有する。
押出装置は、成型品の断面形状に応じた成型用開口を有する押出ダイ（または押出ノズル）と、この押出ダイを通して成型材料を押し出す押出機とを備える。
引取装置は、押し出された形材（成型品）を引き取り、適宜切断等して搬出する。
【０００３】
合成樹脂の押出成型を行う場合、押出成型装置には、押出装置と引取装置との間に冷却装置が設置される。
冷却装置は、押出装置から押し出された形材を冷却しつつ成型するものであり、形材を長手方向に通過させる冷却水槽が多用される。この水槽には、冷却水が通されて形材の直接冷却が行われる。この際、水槽内は減圧されるとともに、水槽内には複数のテンプレートが設置され、冷却に伴い固化してゆく形材の外周形状の調整（サイジング）が行われる。
【０００４】
なお、前述した水槽式の冷却装置では、水槽の入口側（押出装置側）に、予備成型装置（特許文献１など）あるいは予備冷却装置（特許文献２など）が追加されることがある。予備成型装置と予備冷却装置とを併せたものとして、形材の断面形状に応じた成型孔と、その周囲の通水路とを有し、通水路を通る冷却水で成型孔を通る形材を間接的に冷却するドライダイも用いられる。
【０００５】
また、前述した水槽式の冷却装置では、水槽内の冷却水を攪拌あるいは流動させることで冷却効果を向上させることも行われている。
特許文献１では、図３の矢印６９あるいは図１３の矢印１２８で示すような、形材の連続方向に沿った冷却水の流れを活発化させることにより、冷却効果を高めている。また、図５や図１５の矢印６９で示すような、形材の断面に沿った冷却水の流れも用いられている。
【０００６】
特許文献３には、水槽の両側から水槽内に冷却水を吹き込み、形材の周囲に形材の断面に沿った冷却水の流れを積極的に発生させることが示されている。
特許文献４には、水槽内を区画するテンプレートを二重構造とし、上流側の水槽区画の冷却水を下流側に流す構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２８５１６１号公報
【特許文献２】特許第４９０４３２３号公報
【特許文献３】中国特許第１０１３０６５７７号明細書
【特許文献４】中国実用新案第２０２３６７９３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した押出成型装置における水槽式の冷却装置は、所期の冷却効果を得るために形材と冷却水とを所定の長さにわたって接触させる必要があり、形材に沿って延びる長尺の箱状に形成される。
ただし、押出成型装置が設置される押出成型品の製造現場では、設備の小型化に対する要求がある。従って、冷却装置においては、形材に沿った長さを短くしつつ十分な冷却効果が得られるようにすること、つまり冷却効率の向上が重要である。
冷却効率の向上については、前述したように、水槽内の冷却水を攪拌あるいは流動させることが行われている（特許文献１，３，４等）。
しかし、前述した従来の技術では、冷却効率の向上が十分ではなかった。
【０００９】
例えば、特許文献１の構成では、部分的な水位の高低差により、水槽内の冷却水に乱流を発生させている。しかし、形材に沿った方向（形材の長手方向）および形材と交差する方向（形材の断面方向）の流れが入り乱れ、期待するような冷却性能が得られない可能性が指摘されている。
一方で、特許文献１の構成で生成される水流は、乱流を発生させられるものの、乱流が条件に応じた一定のパターンを示し、形材において冷却むら等が生じる可能性がある。
また、特許文献３の構成では、水槽内のテンプレート間に形材の断面方向に形材を包むような冷却水の流れを発生させているが、形材の全周を十分に冷却できていない。
さらに、特許文献４では、水槽内のテンプレートを二重構造として冷却水の流路を形成し、形材の長手方向に冷却水の流れを発生させているが、形材に対する冷却水の接触を十分に促進できていない。
【００１０】
本発明の目的は、形材に対する冷却効率が高く、十分な冷却効果を確保しつつ小型化が可能な水槽式の冷却装置、冷却器および押出成型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の冷却装置は、冷却水が貯留される本体と、形材が搬送される搬送路と、を有する水槽式の冷却装置であって、前記搬送路に沿って配置されかつ前記搬送路に向けて前記冷却水を導く冷却用水路を有する第１冷却部および第２冷却部を有し、前記第１冷却部と前記第２冷却部とでは、前記冷却用水路の方向が異なることを特徴とする。
【００１２】
このような本発明では、前記第１冷却部および前記第２冷却部における冷却用水路の方向が互いに異なることで、各冷却部で所期の冷却効果が得られるとともに、一方の冷却部において形材に対する冷却効果にむら等が生じるとしても、他方の冷却部による異なる水流によって冷却むら部分が冷却され、複数の冷却部が補完的に作用して高い冷却効果を発揮することができる。
なお、本発明においては、第１冷却部および第２冷却部だけでなく、さらに冷却用水路の方向が異なる第３冷却部等を追加してもよい。
【００１３】
本発明の冷却装置において、前記第１冷却部は、前記冷却用水路が前記搬送路を巡回しており、前記第２冷却部は、前記冷却用水路が前記搬送路の搬送方向に沿って配置されていることが好ましい。
【００１４】
このような本発明では、冷却対象である形材の搬送方向を基準とし、形材を巡回する流れ（形材の断面方向）と形材に沿った流れ（形材の長手方向）を生成することができ、明確に異なる水流を容易に生成することができる。
さらに、第１および第２の冷却部で、形材を巡回する流れと形材に沿った流れとを用いることで、とくに次項で述べる冷却区画の設置間隔との関係で好適な構成とすることができる。
【００１５】
本発明の冷却装置において、前記第２冷却部は、前記第１冷却部よりも前記形材の搬送方向の下流側に配置され、かつ前記搬送方向の長さが前記第１冷却部よりも長いことが好ましい。
【００１６】
一般に、冷却水槽に導入された直後の形材は、比較的高温で柔軟な状態（形状が安定していない状態）であり、下流側へ送られるに従って冷却され、比較的低温で固化が進行した状態となる。
本発明では、第１冷却部に形材を巡回する水流を用いることで、形材に沿った方向（形材の搬送方向、搬送路の方向）の寸法を短縮でき、高い冷却が必要な冷却水槽の形材の導入側に対して、冷却区画としての空間的な設置密度を高めることができる。
一方、第２冷却部は形材に沿う水流を生成するため、ある程度形材に沿った方向に長く設置することが望ましく、前記第１冷却部よりも下流側において形材に沿って長く設置することで、冷却むら等の確実な解消に有効である。
【００１７】
本発明の冷却装置において、前記搬送路よりも下方に設置された注入ノズルと、前記搬送路よりも上方であって前記搬送路の左右方向の一方側に設置された排水ポートと、を有することが好ましい。
この際、前記第１冷却部は、内部が前記搬送方向に複数の冷却区画に仕切られており、前記注入ノズルおよび前記排水ポートは、それぞれ前記冷却区画ごとに設置されていることが好ましい。
【００１８】
このような本発明では、注入ノズルから形材の下面側に注入された冷却水が、形材の両側を巡って上面側へ流れる。この冷却水は、形材の片側では排水ポートで排水される。一方、形材の反対側では、排水が行われないため、当該側の冷却水は形材の上面側を巡って排水ポートがある側へ流れる。これにより、形材の周囲をまんべんなく巡回する冷却水の流れが生成され、形材の全周にわたってむらのない冷却を行うことができる。
【００１９】
本発明の冷却装置において、前記第１冷却部は、前記搬送方向に間隔を空けて配置され、かつ前記形材を成型する成型孔が形成された複数のテンプレートを有し、前記冷却区画は、前記搬送方向に隣り合う前記テンプレートの間に形成されることが好ましい。
【００２０】
本発明において、テンプレートとしては、既存のテンプレートと同様、挿通される形材の成型機能（サイジング機能）を有するものとされる。このために、テンプレートの中央部には形材が挿通可能な成型孔が形成される。この成型孔は、形材の設計上の輪郭に応じた内側形状を有し、挿通される形材の外周面に圧接し、形材を所定の輪郭に成型する。なお、テンプレートに成型機能を発揮させるために、一般に、本体内は大気圧に対して減圧しておき、テンプレートに挿入される前の段階で形材を僅かに膨出させておくことが行われる。
【００２１】
このようなテンプレートは、成型孔に形材を通すために形材と交差方向（断面方向）に設置されるものであればよく、本体の内部の空間を仕切るものに限らず、本体の側壁から離れた状態で設置されて本体内を仕切らないものでもよい。
さらに、本発明の第１冷却部は、一対のテンプレートの内側に単一の冷却区画が形成されるものに限らず、複数のテンプレートを配列し、各々の間に複数の冷却区画が形成される多段構成とすることができる。この場合、前述したように、注入ノズルおよび排水ポートは、それぞれ冷却区画ごとに設置されていることが好ましい。
【００２２】
本発明の冷却装置において、前記冷却区画に配置された中間プレートを有し、前記中間プレートは、前記中間プレートの下縁に沿って延びる底部と、前記底部の前記左右方向の一方の端部から上方へ延びる第１側部と、前記底部の前記左右方向の他方の端部から上方へ延びる第２側部とを有し、前記注入ノズルおよび前記排水ポートが前記中間プレートに形成されていることが好ましい。
【００２３】
このような本発明では、複数のテンプレートおよび中間プレートを積層することで冷却器が形成され、各テンプレートの間に複数の冷却区画が形成される。各冷却区画においては、中間プレートの底部と第１および第２の側部とでＵ字状の部分が形成され、この部分に保持される冷却水に注入ノズルからの冷却水を注入し、排水ポートにより各冷却区画の片側から排水することで、形材を巡回する冷却水の流れを形成することができる。
【００２４】
このような本発明の冷却器は、各テンプレートを本体に接続する必要がなく、従って冷却器を本体から独立したアセンブリとすることができる。これにより、本体とは別に組み立てておくこともでき、本体への設置作業を容易にできる。
また、冷却器が本体内に収容されるアセンブリとなることで、複数の冷却区画の排水ポートから排出された冷却水は、本体内に一括して受けることができる。このため、冷却区画の数や配置が異なる場合でも、本体の排水系統を都度変更する必要がなく、作業性を向上することができる。
【００２５】
本発明において、複数のテンプレートが用いられる場合、全てのテンプレートが成型孔による成型機能を有することは必須ではなく、幾つかのテンプレートの形材が挿通する孔は形材より十分大きく、成型機能をもたないものでもよい。
一方、テンプレートと中間プレートとの積層構造とすることは本発明に必須ではなく、本体内部を仕切るテンプレートを用い、本体内をテンプレートで仕切って冷却区画とし、この冷却区画に面する本体の側面にそれぞれ排水ポートを設置するようにしてもよい。
【００２６】
本発明の冷却装置において、前記第１側部の上端は前記第２側部の上端よりも下方に配置され、前記第１側部の上端により前記排水ポートが形成されていることが好ましい。
このような本発明では、前記第１側部の上端を前記第２側部の上端よりも低く形成することで、中間プレートの内部に保持される冷却水は、第２側部の上端から溢れ出る前に第１側部の上端から溢れ出て排水され、これにより冷却区画の片側からのみの排水が行われる。
【００２７】
このような簡単な構造により、排水ポートとしての所期の機能を得ることができ、冷却区画に所期の巡回流れを形成することができる。
なお、本発明の排水ポートとしては、第１および第２の側部の上端高さの設定によるものに限らず、第１および第２の側部の上端高さは同じとしておき、第１側部の所定高さに排水孔あるいはテンプレートに接する表面に臨む排水溝を形成しておき、これを排水ポートとしてもよい。
【００２８】
本発明の冷却装置において、前記注入ノズルは、前記底部に上向きに設置されていることが好ましい。
このような本発明では、前述した形材を巡回する水流を発生させるのに先立って、注入ノズルからの冷却水を形材に向けて噴射し、冷却水と形材との接触を促進することができる。
なお、注入ノズルは、底部ではなく第１側部または第２側部に設けてもよい。また、注入ノズルは形材に向けられていなくてもよい。
【００２９】
本発明の冷却装置において、前記第２冷却部は、内部が前記搬送方向に複数の冷却区画に仕切られており、各冷却区画を仕切る仕切りには、前記搬送路に沿って上流側の前記冷却区画と下流側の前記冷却区画とを連通する冷却用水路が形成されていることが好ましい。
【００３０】
このような本発明において、第２冷却部では、冷却用水路により上流側の冷却区画から下流側の冷却区画へと冷却水の水流が生成される。この水流は、形材の搬送方向に沿ったものであり、前述した第１冷却部のような形材の周囲を巡回する水流とは異なる。
従って、本発明の第２冷却部によれば、第１冷却部とは異なる水流による一層の冷却効果の向上を図ることができる。
【００３１】
そして、例えば最上流側の冷却区画で冷却水を注入し、最下流側の冷却区画で排水することで、搬送路に沿って各冷却区画を順次流通する冷却水の流れを形成することができる。また、各冷却区画の内部では、形材の搬送方向（形材の長手方向）に沿った冷却水の流れを形成することができる。
従って、第２冷却部においては、各冷却区画および各々の仕切りの冷却用水路の何れにおいても、形材に沿った水流を形成し、この点でも第１冷却部とは異なる水流による一層の冷却効果の向上を図ることができる。
【００３２】
本発明の冷却装置において、前記冷却用水路は、前記仕切りの下流側から前記搬送路に沿って上流側へ延びる軸方向水路と、前記仕切りの上流側に形成されて前記搬送路の周囲から前記搬送路に向けて延びる径方向水路とを有することが好ましい。
【００３３】
このような本発明においては、仕切りの上流側の冷却区画に貯留された冷却水が、径方向通路へと導入され、導入された冷却水は搬送路へ向けて流通される。径方向通路内を流通する冷却水は、その慣性により軸方向水路内に噴出し、軸方向水路内の搬送路を搬送される形材の表面に吹き付けられる。吹き付けられた冷却水は、仕切りの下流側に流れの向きを変え、搬送路あるいは形材に沿った流れを形成し、下流側の冷却区画に導出される。
従って、このような構成により、第２冷却部としての軸方向の水流を確実に生成することができる。さらに、径方向水路において、流通する冷却水を細く絞ることで流速を増し、軸方向水路内へと強い噴流を形成することもできる。
【００３４】
本発明の冷却装置において、前記仕切りは、前記冷却区画を仕切るメインプレートと、前記メインプレートの上流側面に固定されたサブプレートとを有し、前記軸方向水路は前記メインプレートに形成されており、前記径方向水路は前記メインプレートと前記サブプレートとの対向面間に形成されていることが好ましい。
この際、前記径方向水路は、前記メインプレートの上流側面に形成されて、一端部が前記軸方向水路に連通しかつ他端部が前記メインプレートの周縁に向けて延びる流通溝であることが好ましい。
【００３５】
このような本発明では、メインプレートの上流側面（サブプレートで覆われる面）に溝状を形成し、中央に形成される搬送路用の孔に連通させておけば、サブプレートで溝状を覆うことで筒状の径方向水路を容易に形成することができる。このような溝状は、サブプレートの下流側面（メインプレートに当接される面）に形成しても、同様に筒状の径方向水路を形成することができる。さらに、各々に溝状を形成するのではなく、メインプレートの中央に形成される搬送路用の孔から外周へ向かう径方向のスペーサを介在させることで、メインプレートとサブプレートとの間に径方向水路を形成することもできる。何れの場合も、メインプレートとサブプレートとを用いることで、単一の材料に径方向の貫通孔を形成するような加工の煩雑さを避けることができる。
【００３６】
なお、流通溝としては、例えば貫通孔が矩形の場合、その各辺に直交する方向、つまり上下の辺縁に交差する縦溝および左右の辺縁に交差する横溝とすることができる。また、貫通孔が円形、楕円形あるいは多角形状である場合、各辺縁に交差するように流通溝を放射状に配置することができる。
【００３７】
本発明の冷却装置において、前記サブプレートは、前記形材を成型する成型孔を有することが好ましい。
このようなサブプレートを用いることで、第２冷却部の仕切りはテンプレートの機能を兼ねるもの（流通テンプレート）となる。
【００３８】
本発明の流通テンプレートは、第２冷却部に複数設置されるテンプレートの一部として設置することができる。第２冷却部において、流通テンプレートを含む複数のテンプレートは、それぞれ形材と交差方向（断面方向）に設置されるものであればよく、本体の内部を仕切るもののほか、本体の壁体として兼用されてもよい。
本発明の流通テンプレートでは、サブプレートの成型孔が形材の外周面に圧接することにより、他のテンプレートと同様、形材を所定の輪郭に成型することができる。すなわち、本体内を大気圧に対して減圧しておき、テンプレートに挿入される前の段階で形材を僅かに膨出させておけば、テンプレートの成型孔内を通る際に形材が圧迫されて成型され、テンプレートとしての成型機能を得ることができる。
【００３９】
本発明の押出成型装置は、形材を押し出す押出装置と、押し出された前記形材を冷却する冷却装置とを有し、前記冷却装置は、前述した本発明の冷却装置を備えていることを特徴とする。
このような本発明では、前述した本発明の冷却装置で説明した通りの効果を得ることができる。
【００４０】
本発明の冷却器は、冷却水が貯留される本体と、形材が搬送される搬送路と、を有する水槽式の冷却装置に設置される冷却器であって、前記冷却器は、前記搬送路よりも下方に形成された注入ノズルと、前記搬送路よりも上方であって前記搬送路の左右方向の一方側に形成された排水ポートと、を有することを特徴とする。
このような本発明では、前述した本発明の第１冷却部で説明した通りの効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の冷却装置および押出成型装置によれば、第１冷却部および第２冷却部における水流が互いに異なることで、複数の冷却部が補完的に作用して高い冷却効果を発揮することができる。このため、形材に対する冷却効率が高く、十分な冷却効果を確保しつつ小型化が可能な冷却装置および押出成型装置を提供することができる。
また、本発明の冷却器では、形材の周囲をまんべんなく巡回する冷却水の流れが生成され、形材の全周にわたってむらのない冷却を行うことができ、十分な冷却効果を確保しつつ小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態の押出成型装置を示す模式的な側面図。
【図２】前記第１実施形態の冷却水槽を示す模式的な斜視図。
【図３】前記第１実施形態の第１冷却部の冷却器を示す斜視図。
【図４】前記第１実施形態の第１冷却部の冷却器を示す分解斜視図。
【図５】前記第１実施形態の第１冷却部の冷却器を示す断面図。
【図６】前記第１実施形態の第２冷却部のテンプレートを示す斜視図。
【図７】前記第１実施形態の第２冷却部の流通テンプレートを示す分解斜視図。
【図８】前記第１実施形態の第２冷却部の流通テンプレートを示す断面図。
【図９】前記第１実施形態の第２冷却部の出口側テンプレートを示す断面図。
【図１０】前記第１実施形態の第２冷却部の入口側テンプレートを示す断面図。
【図１１】本発明の第２実施形態の第１冷却部の冷却器を示す断面図。
【図１２】本発明の第３実施形態の冷却水槽を示す模式的な斜視図。
【図１３】本発明の第４実施形態の冷却水槽を示す模式的な斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１から図１０には、本発明の第１実施形態が示されている。
図１において、押出成型装置１は、合成樹脂Ｍを溶融・混連して所定の断面形状に押し出し成型するとともに、成型された形材Ｗを所定長さに切断してサッシ材Ｓを製造するものである。
このために、押出成型装置１は、押出装置２、冷却装置３、引取装置４を備えている。
このうち、冷却装置３と引取装置４は、押出装置２から押し出された形材Ｗの搬送路５に沿って配置されている。この搬送路５に沿って、形材Ｗは搬送方向ＤＴへ搬送される。
なお、以後の説明において、前側とは、形材Ｗの搬送方向Ｄの上流側（図１の押出装置２がある側）である。また、後側とは、形材Ｗの搬送方向Ｄの下流側（図１の引取装置４がある側）である。さらに、上下方向ＤＥとは、図１における上下方向である。図２に示すように、左右方向ＤＳとは、搬送方向ＤＴに向かって左右となる方向のことであり、搬送方向ＤＴおよび上下方向ＤＥに交差する方向となる。
【００４４】
押出装置２は、形材Ｗの断面形状に応じた成型用開口を有する押出ダイ２Ａと、この押出ダイ２Ａを通して成型材料を押し出す押出機２Ｂとを備えている。押出装置２から押し出された形材Ｗは、搬送路５に沿って冷却装置３へ搬送される。
冷却装置３は、押出装置２から押し出された形材Ｗを冷却しつつ、所定の断面形状となるようにサイジングを行うものである。冷却装置３は、水槽式の第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂを有する。第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂは、搬送路５に沿って配置されている。また、冷却装置３は、第１冷却部３Ａの入口側（形材Ｗが導入される側）に設置されたドライダイ３Ｃを有する。なお、第１冷却部３Ａの出口側（形材Ｗが送り出される側）と第２冷却部３Ｂの入口側との間は接続部３Ｄで接続されている。第１冷却部３Ａの出口と第２冷却部３Ｂの入口との間を通過する形材Ｗは、接続部３Ｄによって包囲されている。
引取装置４は、搬送路５に沿って冷却装置３から送り出された形材Ｗを引き取り、所定長さに切断して搬出するものである。
【００４５】
押出成型装置１において、押出装置２および引取装置４は既存の構成が利用されている。また、冷却装置３のうち、ドライダイ３Ｃも既存の構成が利用されている。
一方、冷却装置３は、本発明に基づく第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂを備えている。第２冷却部３Ｂは、第１冷却部３Ａよりも搬送方向ＤＴの下流側に配置されている。また、第２冷却部３Ｂは、搬送方向ＤＴの長さが第１冷却部３Ａよりも長い。
第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂは、箱状の本体１０，２０を有する。各本体１０、２０は、冷却用の水槽であり、その内部には冷却水が貯留されている。前述した搬送路５は、各本体１０、２０を貫通している。
押出装置２から送り出された形材Ｗは、搬送路５に沿って各本体１０，２０内へと搬送され、各本体１０，２０内の冷却水と接触することで冷却される。
【００４６】
第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂは、それぞれ搬送路５に沿って配置されかつ搬送路５に向けて冷却水Ｃを導く冷却用水路を有する。ただし、第１冷却部３Ａの冷却用水路１６（図５参照）と、第２冷却部３Ｂの冷却用水路２６（図８参照）とでは、各々の方向が異なり、それぞれは異なる方向に冷却水Ｃの水流を形成する。その結果、第１冷却部３Ａの本体１０内で形材Ｗに接触する冷却水Ｃの水流方向と、第２冷却部３Ｂの本体２０内で形材Ｗに接触する冷却水Ｃの水流方向とは、互いに異なっている。
【００４７】
本実施形態において、第１冷却部３Ａは、本体１０内に挿通された形材Ｗを巡回する水流を形成する。第２冷却部３Ｂは、本体２０内に挿通された形材Ｗに沿った水流を形成する。
また、第２冷却部３Ｂは、第１冷却部３Ａよりも形材Ｗの送り方向の下流側に配置されている。そして、第２冷却部３Ｂの本体２０は、第１冷却部３Ａの本体１０よりも形材Ｗに沿った長さが大きく形成されている。
以下、本実施形態の第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂについて説明する。
【００４８】
第１冷却部３Ａは、図２に示すように、箱状の本体１０と、本体１０内に設置された冷却器１１を有する。冷却器１１は、内部が搬送方向Ｔに複数の冷却区画１５に仕切られている。
本体１０は、上板１０Ｔ、下板１０Ｂ、左右の側板１０Ｓ、入口側テンプレート１０Ｆおよび出口側テンプレート１０Ｒを有する。
【００４９】
冷却器１１は、図３および図４に示すように、複数のテンプレート１２と、複数の中間プレート１３とを有する。各テンプレート１２は、搬送方向ＤＴに沿って互いに所定の間隔を空けて配置されている。また、各中間プレート１３は、搬送方向ＤＴに隣り合うテンプレート１２間に配置されている。すなわち、冷却器１１は、複数のテンプレート１２と中間プレート１３とを、搬送方向ＤＴに沿って交互に積層して構成されたものである。本実施形態では、冷却器１１が、４枚のテンプレート１２と、３枚の中間プレート１３を有している。テンプレート１２および中間プレート１３の枚数は任意に変更することができる。
【００５０】
テンプレート１２は、図３、図４および図５に示すように、下ブロック１２Ａと上ブロック１２Ｂとで形成されている。下ブロック１２Ａと上ブロック１２Ｂは金属製である。また、下ブロック１２Ａと上ブロック１２Ｂは、本体１０の両側の内側寸法よりも幅が小さく形成されている。
テンプレート１２の中央部には、形材Ｗが挿通される成型孔１２Ｓが形成されている。成型孔１２Ｓは、形材Ｗの断面形状となるように形成されている。形材Ｗは、成型孔１２Ｓに挿通すると、成型孔１２Ｓの内面に接して、所定の形状にサイジングされる。
【００５１】
下ブロック１２Ａには、上ブロック１２Ｂと接合される面に下側凹部１２ＳＡが形成されている。この下側凹部１２ＳＡが成型孔１２Ｓの下半部となる。また、上ブロック１２Ｂには、下ブロック１２Ａと接合される面に上側凹部１２ＳＢが形成されている。この上側凹部１２ＳＢが成型孔１２Ｓの上半部となる。各凹部１２ＳＡ，１２ＳＢは、下ブロック１２Ａと上ブロック１２Ｂとを接合した際に成型孔１２Ｓとなる。
テンプレート１２は、その下面が冷却器１１のベース１４の上面に固定されている。これにより、隣り合うテンプレート１２の間には、中間プレート１３が設置されるべき間隔が保持される。
【００５２】
中間プレート１３は、図３、図４および図５に示すように、Ｕ字状に形成されている。中間プレート１３は金属製である。また、中間プレート１３は、その下縁に沿って延びる底部１３Ａと、底部１３Ａの左右方向ＤＳの一方の端部から上方へ延びる第１側部１３Ｂと、底部１３Ａの左右方向ＤＳの他方の端部から上方へ延びる第２側部１３Ｃを有する。底部１３Ａは、搬送路５よりも下方に配置されている。また、第１側部１３Ｂは、搬送路５の左右方向ＤＳの一方側に配置されている。また、第２側部１３Ｃは、搬送路５の左右方向ＤＳの他方側に配置されている。
中間プレート１３は、その下面が冷却器１１のベース１４の上面に形成された溝１４Ａに嵌め込まれた状態で固定されている。そして、中間プレート１３は、一対のテンプレート１２の間に挟持される。
【００５３】
隣り合うテンプレート１２の間の間隔は、中間プレート１３を設置する場所であるとともに、前述した冷却区画１５でもある。冷却区画１５は、中間プレート１３の底部１３Ａ、第１側部１３Ｂおよび第２側部１３Ｃによって囲われている。
冷却区画１５は、中間プレート１３が一対のテンプレート１２で挟持された際に、上向きに開口する空間である。冷却区画１５は、冷却水Ｃを貯留可能である。形材Ｗは、冷却区画１５に挿通された時、冷却水Ｃに浸漬される。
【００５４】
中間プレート１３の底部１３Ａには、その下面側から上面側へと上向きに、注入ノズル１３Ｄが形成されている。すなわち、注入ノズル１３Ｄは、形材Ｗが冷却区画１５に挿通された時、形材Ｗよりも下方に位置するように設置されている。
注入ノズル１３Ｄは、ベース１４に形成された水路１４Ｂ，１４Ｃに連通されている。水路１４Ｂ，１４Ｃは、注入ノズル１３Ｄへ本体１０の外部からの冷却水Ｃｉを供給する。これにより、注入ノズル１３Ｄは、冷却区画１５へ冷却水Ｃを注入することができる。
【００５５】
第１側部１３Ｂの上端（底部１３Ａの上面を基準とした高さＨ１）は、第２側部１３Ｃの上端（高さＨ２）よりも低く形成されている。すなわち、第１側部１３Ｂの上端は、第２側部１３Ｃの上端よりも下方に配置されている。この第１側部１３Ｂの上端により、搬送路５の左右方向ＤＳの一方側には、オーバーフロー式の排水ポート１３Ｅが形成される。
冷却区画１５内の冷却水Ｃの水面は、排水ポート１３Ｅつまり第１側部１３Ｂの上端の高さＨ１に維持される。排水ポート１３Ｅは、搬送路５よりも上方の位置に設置されている。
【００５６】
排水ポート１３Ｅは、注入ノズル１３Ｄから冷却水Ｃが追加された際に、冷却区画１５内の冷却水Ｃを溢れさせる。これにより、冷却水Ｃは、排水ポート１３Ｅを通って、冷却器１１から排出される。冷却器１１から排出された冷却水Ｃは、本体１０の底部に設置された排水口から冷却水Ｃｏのように外部へ排出される。
【００５７】
第１冷却部３Ａは、冷却器１１の各冷却区画１５に冷却水Ｃを貯留するとともに、冷却器１１の各テンプレート１２に形材Ｗを順次挿通させる。これにより、形材Ｗは、各冷却区画１５内の冷却水Ｃに浸漬されて冷却およびサイジングされる。
この際、冷却区画１５内には巡回式の冷却用水路１６（第１巡回水路１６Ａおよび第２巡回水路１６Ｂ）が形成され、これらを通る冷却水Ｃの挙動は次のようなものとなる。
【００５８】
図５の太い矢印で示すように、注入ノズル１３Ｄから冷却区画１５内に注入された冷却水Ｃは、形材Ｗの下面側に吹き付けられ、形材Ｗの両側の第１巡回水路１６Ａおよび第２巡回水路１６Ｂを通って形材Ｗの上面側へ回り込む。
このうち、第１巡回水路１６Ａを通る冷却水Ｃは、第１側部１３Ｂに沿って形材Ｗの上面側へ回り込み、そのまま排水ポート１３Ｅを通って、冷却器１１から排出される。
一方、第２巡回水路１６Ｂを通る冷却水Ｃは、第２側部１３Ｃに沿って形材Ｗの上面側へ回り込み、形材Ｗの上面に沿って流れた後、排水ポート１３Ｅを通って、冷却器１１から排出される。
【００５９】
従って、形材Ｗは、注入ノズル１３Ｄから吹き付けられる冷却水Ｃによって、形材Ｗの下面側が冷却される。また、形材Ｗは、第１側部１３Ｂおよび第２側部１３Ｃに沿って回り込む冷却水Ｃによって、形材Ｗの両側が冷却される。さらに、形材Ｗは、第２側部１３Ｃから第１側部１３Ｂに向かう冷却水Ｃによって、形材Ｗの上面側が冷却される。
つまり、冷却用水路１６（第１巡回水路１６Ａおよび第２巡回水路１６Ｂ）により、冷却水Ｃは、形材Ｗの周囲を巡回するように流れるので、形材Ｗの全方向を漏れなく冷却することができる。
このような巡回式の冷却用水路１６を有する第１冷却部３Ａに対し、第２冷却部３Ｂは、搬送路５に沿った冷却用水路２６を有する。
【００６０】
第２冷却部３Ｂは、図２に示すように、本体２０を構成する上板２０Ｔ、下板２０Ｂ、左右の側板２０Ｓ、入口側テンプレート２１および出口側テンプレート２２を有する。また、第２冷却部３Ｂは、本体２０内の空間を区画する仕切テンプレート２３および流通テンプレート２４を有する。
各テンプレート２１〜２４によって、本体２０内の空間は、搬送方向Ｔに沿って複数の冷却区画２５に区画される。各冷却区画２５には、冷却水Ｃが貯留される。冷却水Ｃは、上板２０Ｔの一部から注入され（図２の矢印Ｃｉ参照）、各冷却区画２５を順次通過し、下板２０Ｂから排出される（図２の矢印Ｃｏ参照）。
【００６１】
このうち、入口側テンプレート２１、出口側テンプレート２２および仕切テンプレート２３は、その前後を冷却水Ｃが流通不可能とされている。一方、流通テンプレート２４は、前後の冷却区画２５を仕切るとともに、冷却用水路２６により前面側の冷却水Ｃを後面側へ流通させることができる。なお、前面とは、形材Ｗの搬送方向Ｄの上流側面である。また、後面とは、形材Ｗの搬送方向Ｄの下流側面である。
【００６２】
このため、冷却水Ｃは、入口側テンプレート２１近傍の矢印Ｃｉ位置から注入された場合、流通テンプレート２４を順次通過し、仕切テンプレート２３の前面側近傍の矢印Ｃｏ位置から排出される。
また、冷却水Ｃは、仕切テンプレート２３の後面側近傍の矢印Ｃｉ位置から注入された場合、形材Ｗに沿って流れ、出口側テンプレート２２近傍の矢印Ｃｏ位置から排出される。
【００６３】
図６に示すように、各テンプレート２１〜２４は、それぞれメインプレート２１Ｍ〜２４Ｍとサブプレート２１Ｓ〜２４Ｓとを備えている。
各テンプレート２１〜２４の構成を説明するために、先ず流通テンプレート２４の構成を説明する。
【００６４】
図７に示すように、流通テンプレート２４は、メインプレート２４Ｍとサブプレート２４Ｓを有する。
メインプレート２４Ｍは、金属製の板材２４０で形成されている。メインプレート２４Ｍの幅および高さは、本体２０の内側寸法（幅方向および高さ方向）に準じて設定されている。（図６参照）また、メインプレート２４Ｍの側面および底面が、本体２０の側板２０Ｓおよび下板２０Ｂに密接可能である。
メインプレート２４Ｍの中央部には、形材Ｗが挿通される部位に、形材Ｗの断面形状よりも十分に大きな貫通孔２４１が形成されている。貫通孔２４１は、メインプレート２４Ｍを搬送方向ＤＴへ貫通している。
【００６５】
メインプレート２４Ｍの前面には、メインプレート２４Ｍの側縁に沿って一対の取付溝２４２が形成されている。
また、メインプレート２４Ｍの表面には、一端部が貫通孔２４１に連通し、他端部がメインプレート２４Ｍの周縁に向けて延びる流通溝として第１流通溝２４３および第２流通溝２４４が形成されている。第１流通溝２４３は、上下方向に延びており、メインプレート２４Ｍの上下縁から貫通孔２４１の上下縁まで達している。また、第２流通溝２４４は、左右方向に延びており、メインプレート２４Ｍの側縁から貫通孔２４１の側縁まで達している。
【００６６】
サブプレート２４Ｓは、下ブロック２４５と上ブロック２４６とで形成されている。下ブロック２４５と上ブロック２４６は金属製である。下ブロック２４５と上ブロック２４６は、メインプレート２４Ｍの外形寸法よりも縦横ともに小さく形成されている。
サブプレート２４Ｓの中央部には、形材Ｗが挿通される成型孔２４７が形成されている。成型孔２４７は、形材Ｗの断面形状となるように形成されている。形材Ｗは、成型孔２４７に挿通すると、成型孔２４７の内面に接して、所定の形状にサイジングされる。
【００６７】
下ブロック２４５には、上ブロック２４６と接合される面に下側凹部２４７Ａが形成されている。この下側凹部２４７Ａが成型孔２４７の下半部となる。また、上ブロック２４６には、下ブロック２４５と接合される面に上側凹部２４７Ｂが形成されている。この上側凹部２４７Ｂが成型孔２４７の上半部となる。各凹部２４７Ａ，２４７Ｂは、下ブロック２４５と上ブロック２４６とを接合した際に成型孔２４７となる。
なお、サブプレート２４Ｓは、第１冷却部３Ａにおけるテンプレート１２の下ブロック１２Ａおよび上ブロック１２Ｂと同断面形状とすることができる。よって、各テンプレートは、同じ素材から各々に必要な厚みで切断することで形成することができる。
【００６８】
サブプレート２４Ｓは、サブプレート２４Ｓの四隅を保持するホルダピース２４８により、メインプレート２４Ｍの前面に固定されている。
ホルダピース２４８は、基部がメインプレート２４Ｍの取付溝２４２に嵌め込まれるように配置されている。そして、ホルダピース２４８は、図示しないボルト等でメインプレート２４Ｍの前側に締結されている。
【００６９】
メインプレート２４Ｍに固定されたサブプレート２４Ｓは、メインプレート２４Ｍの貫通孔２４１、第１流通溝２４３および第２流通溝２４４の一端部を覆うように配置される。
図８において、サブプレート２４Ｓは、メインプレート２４Ｍの前面に固定されている。サブプレート２４Ｓの成型孔２４７は、メインプレート２４Ｍの貫通孔２４１内に連通している。
【００７０】
第１流通溝２４３と第２流通溝２４４とは、サブプレート２４Ｓで覆われた部分がそれぞれ筒状の通路を形成する。すなわち、メインプレート２４Ｍとサブプレート２４Ｓの対向面間に、筒状の通路が形成される。これらの流通溝２４３，２４４は、サブプレート２４Ｓで覆われた側の端部が貫通孔２４１内に連通されるとともに、サブプレート２４Ｓに覆われない部分がメインプレート２４Ｍの前側に開放されている。
【００７１】
本実施形態においては、前述したメインプレート２４Ｍの貫通孔２４１により、仕切りである流通テンプレート２４の下流側から搬送路５に沿って上流側へ延びる軸方向水路２６Ｂが形成される。
また、本実施形態においては、サブプレート２４Ｓで覆われた流通溝２４３，２４４で形成される筒状の通路により、仕切りである流通テンプレート２４の上流側に形成されて搬送路５の周囲から搬送路５に向けて延びる径方向水路２６Ａが形成される。
【００７２】
このような流通テンプレート２４に対し、他のテンプレート２１〜２３は、径方向水路２６Ａを形成する第１流通溝２４３および第２流通溝２４４がない。
出口側テンプレート２２と仕切テンプレート２３は、図９および図６に示すように、メインプレート２２Ｍ，２３Ｍとサブプレート２２Ｓ，２３Ｓを有する。メインプレート２２Ｍ，２３Ｍは、板材２２０、貫通孔２２１、取付溝２２２を有する。サブプレート２２Ｓ，２３Ｓは、下ブロック２２５、上ブロック２２６、成型孔２２７を有する。サブプレート２２Ｓ，２３Ｓは、ホルダピース２４８により、メインプレート２２Ｍの前面に固定されている。これらは、図７および図８に示す流通テンプレート２４の板材２４０、貫通孔２４１、取付溝２４２、下ブロック２４５、上ブロック２４６、成型孔２４７、ホルダピース２４８と同様なものである。
【００７３】
入口側テンプレート２１は、図１０および図６に示すように、メインプレート２１Ｍとサブプレート２１Ｓを有する。メインプレート２１Ｍは、板材２１０、貫通孔２１１、取付溝２１２を有する。サブプレート２１Ｓは、下ブロック２１５、上ブロック２１６、成型孔２１７を有する。サブプレート２１Ｓは、ホルダピース２４８により、メインプレート２１Ｍの裏面に固定されている。これらは、流通テンプレート２４の板材２４０、貫通孔２４１、取付溝２４２、下ブロック２４５、上ブロック２４６、成型孔２４７、ホルダピース２４８と同様なものである。
なお、メインプレート２１Ｍの前面には、接続部３Ｄを接続するための凹部２１９が形成されている。
【００７４】
第２冷却部３Ｂは、各テンプレート２１〜２４の間の冷却区画２５にそれぞれ冷却水Ｃを貯留するとともに、各テンプレート２１〜２４の成型孔２１７〜２４７に形材Ｗを順次挿通させる。これにより、形材Ｗは、各テンプレート２１〜２４の間の冷却区画２５内の冷却水Ｃに浸漬されて冷却およびサイジングされる。
【００７５】
このうち、流通テンプレート２４では、図８に示すように、形材Ｗが成型孔２４７を通る間に、流通テンプレート２４の前後に貯留される冷却水Ｃにより冷却およびサイジングされる。
この際、本体２０内の冷却水Ｃは、入口側テンプレート２１側から仕切テンプレート２３側に向けて流される。このため、流通テンプレート２４では、冷却水Ｃが冷却用水路２６を通して、流通テンプレート２４の前面側から後面側へ向けて流れる。
【００７６】
すなわち、流通テンプレート２４の前面側（搬送路５の上流側、図８の右側）にある冷却区画２５内の冷却水Ｃは、第１流通溝２４３および第２流通溝２４４から径方向水路２６Ａ内に導入される（図８の矢印参照）。そして、径方向水路２６Ａ内を搬送路５へ向けて送られ、径方向水路２６Ａから軸方向水路２６Ｂに導入され、搬送路５に通された形材Ｗに吹き付けられる。軸方向水路２６Ｂに導入された冷却水Ｃは、形材Ｗを冷却しつつ下流側へ向きを変え、軸方向水路２６Ｂを下流側へ流れ、流通テンプレート２４の後面側（搬送路５の下流側）にある冷却区画２５内に導入される。
【００７７】
従って、流通テンプレート２４は、成型孔２４７による形材Ｗのサイジングに加え、冷却用水路２６（径方向水路２６Ａおよび軸方向水路２６Ｂ）により、形材Ｗに対する高い冷却効果を得ることができる。
とくに、第２冷却部３Ｂの流通テンプレート２４における冷却水Ｃの流れ（搬送路５に沿った軸方向の水流）は、第１冷却部３Ａの冷却器１１における冷却水Ｃの流れ（搬送路５を巡回する水流）と異なるものである。従って、第１冷却部３Ａと第２冷却部３Ｂは、各々における形材Ｗの冷却効果に部分的な相違があったとしても、各が補完的に冷却を行うことができる。
よって、第１冷却部３Ａと第２冷却部３Ｂは、冷却装置３としての総合的な冷却性能を高めることができる。
【００７８】
図１１には、本発明の第２実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第１実施形態と基本的に同様な構成を有する。ただし、第２実施形態は、第１実施形態と比べて、第１冷却部３Ａの構成が異なる。従って、第２実施形態については、前述した第１実施形態と共通する構成についての説明を省略し、第１冷却部３Ａとの相違部分について説明する。
【００７９】
図１１において、本実施形態の第１冷却部３Ａは、本体１０内に設置された冷却器１１を有する。この冷却器１１は、複数のテンプレート１２および中間プレート１３を有する。
テンプレート１２は下ブロック１２Ａと上ブロック１２Ｂとで構成され、中間に成型孔１２Ｓを有する。
中間プレート１３は、底部１３Ａ，第１側部１３Ｂおよび第２側部１３Ｃを有する。そして、中間プレート１３には、底部１３Ａ、第１側部１３Ｂおよび第２側部１３Ｃで囲われた冷却区画１５が形成されている。
以上の第１冷却部３Ａは、前述した第１実施形態と同一である。ただし、以下の点が相違部分となる。
【００８０】
前述した第１実施形態では、第１側部１３Ｂの上端の高さ（図５の高さＨ１）が第２側部１３Ｃの上端の高さ（図５の高さＨ２）より低く形成されていた。これにより、第１実施形態では、第１側部１３Ｂの上端によりオーバーフロー式の排水ポート１３Ｅが形成されていた。
これに対し、本実施形態では、第１側部１３Ｂと第２側部１３Ｃとは、各々の上端が同じ高さＨ２とされている。そして、第１側部１３Ｂには、高さＨ１に下端がくるように排水孔１３Ｆが形成されている。この排水孔１３Ｆの下端によって排水ポート１３Ｅが形成されている。
【００８１】
このような排水孔１３Ｆは、排水ポート１３Ｅとして、冷却区画１５内の冷却水Ｃをその片側から排出することができる。これにより、本実施形態においても、巡回式の冷却用水路１６が形成され、冷却水Ｃは、形材Ｗの周囲を巡回するように流れることができる。
なお、排水ポート１３Ｅは、第１側部１３Ｂを貫通する孔に限らない。例えば、排水溝が、第１側部１３Ｂの前面または後面に沿って形成されてもよい。この場合、排水溝は、テンプレート１２に中間プレート１３が挟持された際に、テンプレートによって覆われる。これにより、筒状の通路が形成される。
【００８２】
前述した第１実施形態では、注入ノズル１３Ｄが底部１３Ａに上向きで設置されていた。
これに対し、本実施形態では、注入ノズル１３Ｄが第２側部１３Ｃの基部に設置されている。この注入ノズル１３Ｄは、底部１３Ａの上面に沿うように水平に形成されている。
このような注入ノズル１３Ｄは、冷却区画１５へ冷却水Ｃを供給することが可能である。注入ノズルは、形材Ｗの下面側に冷却水Ｃを供給することで、冷却水Ｃが形材Ｗの両側から形材Ｗの上面側へと回り込むようにすることができる。
なお、注入ノズル１３Ｄは、第１側部１３Ｂの基部に設置してもよい。また、注入ノズル１３Ｄは、水平ではなく、形材Ｗに向けて斜めに形成してもよい。
【００８３】
図１２には、本発明の第３実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第１実施形態と基本的に同様な構成を有する。よって、本実施形態については、前述した第１実施形態と共通する構成についての説明を省略し、第１実施形態との相違部分について説明する。
本実施形態は、前述した第１実施形態と比較して、第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂの冷却方式が互いに逆になっている。
【００８４】
すなわち、前述した第１実施形態では、第１冷却部３Ａに冷却器１１を設置していた。一方、本実施形態では、第１冷却部３Ａに流通テンプレート２４を設置している。この流通テンプレート２４は、第１実施形態の第２冷却部３Ｂに設置していたものと同じである。
また、前述した第１実施形態では、第２冷却部３Ｂに流通テンプレート２４を設置していた。一方、本実施形態では、第１冷却部３Ａに冷却器１１を設置している。この冷却器１１は、第１実施形態の第１冷却部３Ａに設置していたものと同じである。
【００８５】
本実施形態は、第１冷却部３Ａの流通テンプレート２４における冷却水Ｃの流れが、第２冷却部３Ｂの冷却器１１における冷却水Ｃの流れと異なる。従って、第１冷却部３Ａと第２冷却部３Ｂは、各々における形材Ｗの冷却効果に部分的な相違があったとしても、各々が補完的に冷却を行うことができる。
よって、第１冷却部３Ａと第２冷却部３Ｂは、冷却装置３としての総合的な冷却性能を高めることができる。
【００８６】
図１３には、本発明の第４実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第１実施形態と基本的に同様な構成を有する。よって、本実施形態については、前述した第１実施形態と共通する構成についての説明を省略し、第１実施形態との相違部分について説明する。
本実施形態の第２冷却部３Ｂは、流通テンプレート２４が省略され、本体２０内が仕切テンプレート２３で個々に区画されている。形材Ｗは、各区画に対して個別に供給される冷却水Ｃによって冷却される。
【００８７】
本実施形態は、第２冷却部３Ｂ内の冷却水Ｃの流れが、第１冷却部３Ａの冷却器１１における冷却水Ｃの流れと異なるものである。従って、第１冷却部３Ａと第２冷却部３Ｂとで、各々における形材Ｗの冷却効果に部分的な相違があったとしても、各々が補完的に冷却を行うことができる。
よって、第１冷却部３Ａと第２冷却部３Ｂは、冷却装置３としての総合的な冷却性能を高めることができる。
【００８８】
なお、本発明は、前述した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変更を含むものである。
前記各実施形態では、冷却装置３が第１冷却部３Ａおよび第２冷却部３Ｂの２つの冷却部を備えている。しかるに、冷却部は２つだけでなく、さらに水流が異なる第３冷却部等を追加してもよい。
【００８９】
前記各実施形態では、冷却水Ｃが、冷却装置３の各冷却部３Ａ，３Ｂにおいて、冷却対象である形材Ｗの搬送方向Ｔあるいは搬送路５を基準として異なる方向に流れている。例えば、第１実施形態において、第１冷却部３Ａでは冷却水Ｃが形材Ｗの周囲を巡回するように流れ、第２冷却部３Ｂでは冷却水が形材Ｗに沿って流れている。これにより、形材の冷却効果を高めることができる。
【００９０】
本発明では、前述した第３実施形態のように、形材Ｗを巡回する冷却水Ｃの流れを生成する冷却器１１を第２冷却部３Ｂ（下流側）に設置し、形材Ｗに沿った冷却水Ｃの流れを生成する流通テンプレート２４を第１冷却部３Ａ（上流側）に設置するものも含む。ただし、前述した第１実施形態のように、形材Ｗを巡回する冷却水Ｃの流れを生成する冷却器１１を第１冷却部３Ａ（上流側）に設置し、形材Ｗに沿った冷却水Ｃの流れを生成する流通テンプレート２４を第２冷却部３Ｂ（下流側）に設置することがより好ましい。
【００９１】
一般に、冷却装置３に導入された直後の形材Ｗは、比較的高温で柔軟な状態（形状が安定していない状態）であり、下流側へ送られるに従って冷却され、比較的低温で固化が進行した状態となる。
ここで、第１実施形態および第３実施形態のように、第１冷却部３Ａとして、形材Ｗを巡回する水流を生成する冷却用水路１６を備えた冷却器１１を用いれば、形材Ｗに沿った方向の寸法を短縮できる。これにより、冷却装置３は、高い冷却が必要な形材Ｗの導入側において、冷却区画としての空間的な設置密度を高めることができる。
一方、第１実施形態のように、第２冷却部３Ｂとして、形材Ｗに沿う水流を生成する冷却用水路２６を備えた流通テンプレート２４を用いることにより、第２冷却部３Ｂは、形材Ｗに沿った方向の寸法を長くすることで、冷却むら等の解消に適したものにできる。
【００９２】
前記各実施形態において、本体１０，２０、冷却器１１のテンプレート１２および中間プレート１３、流通テンプレート２４および他の各テンプレート２１〜２３らの部材の材質としては、例えばステンレス材などの耐食性を有する金属が利用できる。ただし、各部材の材質は、耐熱性および強度が十分に確保できれば、合成樹脂材料等を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は冷却装置、冷却器および押出成型装置として利用できる。
【符号の説明】
【００９４】
１…押出成型装置
２…押出装置
２Ａ…押出ダイ
２Ｂ…押出機
３…冷却装置
３Ａ…第１冷却部
３Ｂ…第２冷却部
３Ｃ…ドライダイ
３Ｄ…接続部
４…引取装置
５…搬送路
１０…本体（水槽）
１１…冷却器
１２…テンプレート
１２Ａ…下ブロック
１２Ｂ…上ブロック
１２Ｓ…成型孔
１３…中間プレート
１３Ａ…底部
１３Ｂ…第１側部
１３Ｃ…第２側部
１３Ｄ…注入ノズル
１３Ｅ…排水ポート
１３Ｆ…排水孔
１４…ベース
１４Ａ…溝
１４Ｂ，１４Ｃ…給水路
１５…冷却区画
１６…冷却用水路（巡回方向）
１６Ａ…第１巡回水路
１６Ｂ…第２巡回水路
２０…本体（水槽）
２１…入口側テンプレート
２２…出口側テンプレート
２３…仕切テンプレート
２４…流通テンプレート（仕切り）
２１Ｍ〜２４Ｍ…メインプレート
２１Ｓ〜２４Ｓ…サブプレート
２１０，２２０，２４０…板材
２１１，２２１，２４１…貫通孔
２１２，２２２，２４２…取付溝
２１５，２２５，２４５…下ブロック
２１６，２２６，２４６…上ブロック
２１７，２２７，２４７…成型孔
２１８，２２８，２４８…ホルダピース
２１９…凹部
２４３…流通溝（第１流通溝）
２４４…流通溝（第２流通溝）
２５…冷却区画
２６…冷却用水路（搬送方向）
２６Ａ…径方向水路
２６Ｂ…軸方向水路
Ｃ…冷却水
Ｃｉ…注入される冷却水
Ｃｏ…排出される冷却水
Ｈ１，Ｈ２…高さ
Ｍ…合成樹脂
Ｓ…サッシ材
Ｔ…搬送方向
Ｗ…形材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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