(57)【要約】  押出プレス容器用ライナーは、ビレットが前進して通過し、ほぼ長方形の断面形状を有する長手方向に延びる通路を備えた細長い筐体を有する。ライナーはさらに、通路の第１の側に隣接し、筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第１の加熱素子と、通路の第２の側に隣接し、筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第２の加熱素子と、を有する。第１の加熱素子と第２の加熱素子は、ライナー内の熱プロファイルを制御するために個別に制御可能である。
2014526383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出プレス容器用のライナーであって、
ビレットが前進して通過し、ほぼ長方形の断面形状を有する長手方向に延びる通路を備えた細長い筐体と、
前記通路の第１の側に隣接し、前記筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第１の加熱素子と、
前記通路の第２の側に隣接し、前記筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第２の加熱素子と、
を有し、
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子は、前記ライナー内の熱プロファイルを制御するために個別に制御可能である、ライナー。
【請求項２】
前記通路の前記ほぼ長方形の断面形状は、横方向軸を規定する幅を有し、
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子は、前記横方向軸の両側に配置されている、請求項１に記載のライナー。
【請求項３】
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子は、前記通路に隣接して少なくとも１列に配置されている、請求項２に記載のライナー。
【請求項４】
前記少なくとも１列は、前記横方向軸に平行である、請求項３に記載のライナー。
【請求項５】
前記通路の前記第１の側に隣接する、長手方向に延びる少なくとも１つの第１の温度センサと、
前記通路の前記第２の側に隣接する、長手方向に延びる少なくとも１つの第２の温度センサと、をさらに有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のライナー。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１の温度センサは、前記少なくとも１つの第１の加熱素子と前記通路との間に位置している、請求項５に記載のライナー。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第２の温度センサは、前記少なくとも１つの第２の加熱素子と前記通路との間に位置している、請求項５または６に記載のライナー。
【請求項８】
前記第１の温度センサと前記第２の温度センサは熱電対である、請求項５から７のいずれか１項に記載のライナー。
【請求項９】
前記ほぼ長方形の断面形状は丸角部を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載のライナー。
【請求項１０】
前記ほぼ長方形の断面形状は丸側部を有する、請求項９に記載のライナー。
【請求項１１】
前記ほぼ長方形の断面形状はフレア状端部を有する、請求項９または１０に記載のライナー。
【請求項１２】
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子の少なくとも１つは、少なくとも１つの加熱部を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のライナー。
【請求項１３】
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子の各々は、前記加熱素子の相対的な各端部に向いて配置された２つの加熱部を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のライナー。
【請求項１４】
金属押出プレスにおいて使用するための容器であって、
押出プレスに接続し、内部に中心軸孔を有するように構成された外側マントルと、
ビレットが前進して通過し、ほぼ長方形の断面形状を有する長手方向に延びる通路を備えた細長い筐体と、前記通路の第１の側に隣接し、前記筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第１の加熱素子と、前記通路の第２の側に隣接し、前記筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第２の加熱素子と、を有するライナーと、
を有し、
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子は、前記ライナー内の熱プロファイルを制御するために個別に制御可能である、容器。
【請求項１５】
前記通路の前記ほぼ長方形の断面形状は、横方向軸を規定する幅を有し、
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子は、前記横方向軸の両側に配置されている、請求項１４に記載の容器。
【請求項１６】
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子は、前記通路に隣接して少なくとも１列に配置されている、請求項１５に記載の容器。
【請求項１７】
前記少なくとも１列は、前記横方向軸に平行である、請求項１６に記載の容器。
【請求項１８】
前記通路の前記第１の側に隣接する、長手方向に延びる少なくとも１つの第１の温度センサと、
前記通路の前記第２の側に隣接する、長手方向に延びる少なくとも１つの第２の温度センサと、をさらに有する、請求項１４から１７のいずれか１項に記載の容器。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの第１の温度センサは、前記少なくとも１つの第１の加熱素子と前記通路との間に位置している、請求項１８に記載の容器。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの第２の温度センサは、前記少なくとも１つの第２の加熱素子と前記通路との間に位置している、請求項１８または１９に記載の容器。
【請求項２１】
前記第１の温度センサと前記第２の温度センサは熱電対である、請求項１８から２０のいずれか１項に記載の容器。
【請求項２２】
前記ほぼ長方形の断面形状は丸角部を有する、請求項１４から２１のいずれか１項に記載の容器。
【請求項２３】
前記ほぼ長方形の断面形状は丸側部を有する、請求項２２に記載の容器。
【請求項２４】
前記ほぼ長方形の断面形状はフレア状端部を有する、請求項２２または２３に記載の容器。
【請求項２５】
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子の少なくとも１つは、少なくとも１つの加熱部を有する、請求項１４から２４のいずれか１項に記載の容器。
【請求項２６】
前記第１の加熱素子と前記第２の加熱素子の各々は、前記加熱素子の相対的な各端部に向いて配置された２つの加熱部を有する、請求項１４から２４のいずれか１項に記載の容器。
【請求項２７】
前記マントルは、前記ライナーに隣接した、長手方向に延びる複数の追加の加熱素子を有する、請求項１４から２６のいずれか１項に記載の容器。
【請求項２８】
前記長手方向に延びる複数の追加の加熱素子は、前記マントルの軸方向孔周りの周方向に配置されている、請求項２７に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属押出し、特に、押出プレス容器及びそのためのライナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属押出プレスは、当技術分野で周知であり、一般的に、使用される押出金型の形状に適合する断面形状を有する押し出された金属製品を形成するために使用される。典型的な金属押出プレスは、一般的に、外側マントル及び内側管状ライナーを有する円筒形の容器を含む。容器は、押出時のビレットのために温度制御された筐体として機能する。押出ラムは、容器の一端に隣接して配置される。押出ラムの端は、順番にビレットが容器を通って前進することが可能なようにビレットに隣接するダミーブロックと隣接している。押出金型は、容器の反対側の端に隣接して配置される。
【０００３】
動作中、ビレットは所望の押出温度（典型的にはアルミニウムのための華氏８００〜９００度）まで加熱されると、押出プレスに供給される。そして、押出ラムは、ダミーブロックに隣接するように作動され、それによって、容器内に押出金型に向かってビレットを前進させる。前進する押出ラムとダミーブロックによってもたらされる圧力下で、ビレットは、ビレット材料のすべてまたは大部分が容器から押し出されるまで、押出金型に設けられた外形形状を介して押し出され、押出製品となる。
【０００４】
金属押出技術のコスト削減効率と生産性を達成するために、押出プレスの熱アライメントを達成することが重要である。熱アライメントは、一般的に、様々な押出プレス部品の最適な運転温度を制御し維持するように定義される。押出製品の製造時に熱アライメントを達成することで、押出可能な材料の流れが均一であることが保証され、押出プレスのオペレータが、くずが少ない状態で高速で押出すことを可能にする。
【０００５】
理解されるように、押出時にライナーの温度の変化がいつ、どこで発生しても、すぐにライナーの温度を補正することができて初めて最適なビレット温度を維持することができる。必要とされる全ては、大抵、不十分な領域への熱の比較的少量の付加である。
【０００６】
押出プレスの熱アライメントを見積もる際に、いくつかの要因を考慮しなければならない。例えば、押出可能な材料のビレットの全体が、ビレットの断面積にわたって均一な流速を確保するために、最適運転温度になければならない。容器内のライナーの温度もまた、そこを通過するビレットの温度プロファイルを維持する働きをし、妨害してはならない。
【０００７】
熱アライメントを達成するには、一般的に押出プレスのオペレータへの課題である。押出中、容器の上部は、通常、下部よりも熱くなる。伝導は、容器内の熱伝達の主要な方法であるが、容器の底面からの放射熱損失は、容器ハウジングの内側で増大し、頂部での温度の上昇をもたらす。容器の前後端部は、一般に露出されると、それらは、容器の中央部よりも多くの熱を失うことになる。これにより、容器の中央部が端部よりも熱くなる恐れがある。その上、ビレットはより長い期間ラム端部を加熱するので、容器の押出金型の端部の温度は、ラム端部に比べて若干高くなる傾向がある。容器内のこれらの温度変化は、それに含まれるライナーの温度プロファイルに影響を与え、同様に、押出可能な材料のビレットの温度に影響を与える。押出金型の温度プロファイルは、一般に、ライナーの温度プロファイルに一致し、押出金型の温度は、それを通る押出可能な材料の流速に影響を与える。押出金型を通る押出可能な材料の平均流速は、ラムの速度によって調節されるが、ビレットの高温セクションからの流速は、ビレットの低温セクションと比較して速い。ビレットの断面プロファイルを横切る逃げ分散は、５℃の温度の差ごとに１％ほどである。これは、押出製品のプロファイルの外形形状に悪影響を及ぼす。したがって、ライナーと容器の温度プロファイルの制御は、押出プロセスの効率的な動作にとって非常に重要である。
【０００８】
ライナーの通路が非円形であるとき他の課題が生じる。例えば、長方形の通路を有するライナーは、「長方形ライナー」と呼ばれ、一般的に平坦なプロファイルを有する形状を押し出すために使用される。長方形ライナーを形成する従来の方法は、１組のライナーインサートを他の円形ライナーに挿入することを含む。例えば、図１ａおよび図１ｂは、円筒マントル１２とビレットを受け入れるために内部を延びる通路１６を有する管状ライナー１４とを有する押出プレスのための従来技術の容器１０を示している。通路１６は、ほぼ円形の断面を有する。１組のインサート１８は、マントル１２およびライナー１４を通るボルト１９により、通路の内部に固定されている。インサート１８の各々は、ライナー１４の内側面１４ａに相補的でありかつ係合する湾曲した外側面１８ａと、平坦な内面１８ｂと、を有する。図２でよくわかるように、インサート１８の内側面１８ｂと、ライナー１４の内側面１４ａの露出部分とが共に、ライナー１４を貫通するほぼ長方形の通路を画定する。
【０００９】
このような“複数ピース”長方形のライナーは、欠点を有することが知られている。例えば、マントル１２内に順に伝播することができる応力クラックが、使用中に長方形の通路の角部に沿って、特にボルト１９の近傍を中心に、容易に形成される。さらに、デッドメタルゾーンが長方形の通路の角部に形成され、金属不純物が通路の角部に堆積される。これらの不純物は、押出製品に移動し、押出製品のスクラップの量の増加をもたらす。
【００１０】
単一ピース長方形ライナーは、以前検討された。例えば、Ｔａｎｉｇｕｃｈｉらの、米国特許第３，８９２，１１４において、非円形開口部を有する内側シリンダと、焼きばめ（ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｆｉｔ）によって内側シリンダの周りに適用された外側シリンダとを備えたタイプの押出プレスにおいて使用する容器を開示している。複数の周方向の凹部が、小さな圧力受入れ領域を有する非円形開口部の部分に対応する部分において、内側シリンダと外側シリンダとの界面に設けられている。これらの凹部は、所定の半径方向深さを有し、内側及び外側シリンダの軸方向の全長に沿って延びている。
【００１１】
従来技術の単一ピース長方形ライナーは、通常、長方形の通路の角部におけるライナー内の増加する応力により、高い欠陥率を持っている。この欠陥は、通常、これらの角部付近における、ライナーでのクラックとなって現れる。これらのクラックは、最終的にはライナーからマントル内に伝播し、ライナーとマントルの両方の交換が必要となり、コストのかかるダウンタイムをもたらす。
【００１２】
単一ピース長方形ライナーのクラックの問題を解決するいくつかの取り組みもまた、以前検討された。例えば、エイムズらの米国特許第４００７６１９は、最も高い応力が発生するライナー壁において、少なくとも１つの溝または類似の凹部が設けられている少なくとも１つの、望ましいならいくつかの構成部品によって定まる形状を有するライナー空間を備えた押出プレスのための容器を開示している。少なくとも１つの溝は、ほぼ押出し方向に向かい押出中に弾性的に挙動する溶接で満たされ封止されている。したがって、押出された金属の隙間への侵入が防止され、容器の長寿命化が達成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
理解されるように、上述の問題の取り組みの改善が、一般に望まれている。したがって、本発明の目的は、少なくとも、新規な押出プレス容器及びそのためのライナーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
したがって、一態様では、金属押出プレスに使用するためのライナーが提供され、ライナーは、ビレットが前進して通過し、ほぼ長方形の断面形状を有する長手方向に延びる通路を備えた細長い筐体と、通路の第１の側に隣接し、筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第１の加熱素子と、通路の第２の側に隣接し、筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第２の加熱素子と、を有しており、第１の加熱素子と第２の加熱素子は、ライナー内の熱プロファイルを制御するために個別に制御可能である。
【００１５】
通路のほぼ長方形の断面形状は、横方向軸を規定する幅を有してよく、第１の加熱素子と第２の加熱素子は、横方向軸の両側に配置されている。第１の加熱素子と第２の加熱素子は、通路に隣接して少なくとも１列に配置されてよい。少なくとも１列は、横方向軸に平行でよい。
【００１６】
ライナーは、通路の第１の側に隣接する、長手方向に延びる少なくとも１つの第１の温度センサと、通路の第２の側に隣接する、長手方向に延びる少なくとも１つの第２の温度センサと、をさらに有する。少なくとも１つの第１の温度センサは、少なくとも１つの第１の加熱素子と通路との間に位置してよい。少なくとも１つの第２の温度センサは、少なくとも１つの第２の加熱素子と通路との間に位置してよい。第１の温度センサと第２の温度センサは熱電対でよい。
【００１７】
ほぼ長方形の断面形状は丸角部を有してよい。ほぼ長方形の断面形状は丸側部を有してよい。ほぼ長方形の断面形状はフレア状端部を有してよい。
【００１８】
第１の加熱素子と第２の加熱素子の少なくとも１つは、少なくとも１つの加熱部を有してよい。
【００１９】
第１の加熱素子と第２の加熱素子の各々は、加熱素子の相対的な各端部に向いて配置された２つの加熱部を有してよい。
【００２０】
別の態様では、金属押出プレスにおいて使用するための容器が提供され、容器は、押出プレスに接続し、内部に中心軸孔を有するように構成された外側マントルと、ビレットが前進して通過し、ほぼ長方形の断面形状を有する長手方向に延びる通路を備えた細長い筐体、通路の第１の側に隣接し、筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第１の加熱素子、及び通路の第２の側に隣接し、筐体に収容された長手方向に延びる少なくとも１つの第２の加熱素子を有するライナーと、を有し、第１の加熱素子と第２の加熱素子は、ライナー内の熱プロファイルを制御するために個別に制御可能である。
【００２１】
通路のほぼ長方形の断面形状は、横方向軸を規定する幅を有してよく、第１の加熱素子と第２の加熱素子は、横方向軸の両側に配置されている。第１の加熱素子と第２の加熱素子は、通路に隣接して少なくとも１列に配置されてよい。少なくとも１列は、横方向軸に平行でよい。
【００２２】
容器は、通路の第１の側に隣接する、長手方向に延びる少なくとも１つの第１の温度センサと、通路の第２の側に隣接する、長手方向に延びる少なくとも１つの第２の温度センサと、をさらに有してよい。少なくとも１つの第１の温度センサは、少なくとも１つの第１の加熱素子と通路との間に位置してよい。少なくとも１つの第２の温度センサは、少なくとも１つの第２の加熱素子と通路との間に位置してよい。第１の温度センサと第２の温度センサは熱電対でよい。
【００２３】
ほぼ長方形の断面形状は丸角部を有してよい。ほぼ長方形の断面形状は丸側部を有してよい。ほぼ長方形の断面形状はフレア状端部を有してよい。第１の加熱素子と第２の加熱素子の少なくとも１つは、少なくとも１つの加熱部を有してよい。
【００２４】
第１の加熱素子と第２の加熱素子の各々は、加熱素子の相対的な各端部に向いて配置された２つの加熱部を有してよい。
【００２５】
マントルは、ライナーに隣接した、複数の長手方向に延びる追加の加熱素子を有してよい。複数の長手方向に延びる追加の加熱素子は、マントルの軸方向孔周りの周方向に配置されてよい。
【００２６】
添付の図面を参照して実施形態を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１ａ】従来技術の押出容器の斜視図である。
【図１ｂ】従来技術の押出容器の正面断面図である。
【図２】図１の押出容器の一部を形成する従来技術のライナーの斜視図である。
【図３】金属押出プレスの概略斜視図である。
【図４】図３の金属押出プレスの一部を形成する容器の斜視図である。
【図５】図４の容器の正面図である。
【図６】図４の容器の側面図である。
【図７】図４の容器の一部を形成するライナーの斜視図である。
【図８】図７のライナーの正面図である。
【図９】図８に示す切断線に沿った図７のライナーの側面断面図である。
【図１０】図４の容器と共に使用するための加熱素子の斜視図である。
【図１１】押出プレス容器用ライナーの別の実施形態の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図３は、金属押出で使用するための押出プレスの簡略図である。押出プレスは、内側管状ライナー１３６を囲む外側マントル１３２を有する容器１３０を備える。容器１３０は、ビレットの押出中、ビレット１３１のための温度制御された囲いとして機能する。押出ラム１３３は、容器１３０の一端に隣接して配置される。押出ラム１３３の端部は、順番にビレット１３１に当接し、ビレットが容器１３０を通って前進することを可能にするダミーブロック１３４に接している。押出金型１３７が容器１３０の金型端部１３８に隣接して配置されている。
【００２９】
動作時に、ビレット１３１は所望の押出温度（典型的には、アルミニウムの場合、華氏８００〜９００度）まで加熱されると、押出プレスに供給される。そして、押出ラム１３３は、ダミーブロック１３４に当接し、それによって、ビレット１３１を容器内へそして押出金型１３７に向かって前進させるように作動される。押出ラム１３３とダミーブロック１３４を前進させることによってもたらされる圧力下で、ビレット材料の全てまたはほとんどが容器１３０から押出され、押出製品１３９が得られるまで、ビレット１３１は、押出金型１３７に設けられた輪郭を通して押し出される。
【００３０】
図４〜図６は、容器１３０をよりよく示している。この実施形態では、マントル１３２及びライナー１３６は、共に焼嵌め（ｓｈｒｕｎｋ−ｆｉｔ）され、容器１３０を形成する。押出プレスへの容器１３０の結合を容易にするために、容器１３０は、金型端部１３８に、その側面部に沿って、当技術分野で知られている方法で、構成されている。
【００３１】
マントル１３２のラム端部１４０には、バスライン（図示せず）を通すための環状凹部１４２がマントルの内面に設けられている。ラム端部１４０は、さらに、チャネルによって収容されるバスラインを保護するためのカバープレートを収容するように構成されている。環状凹部１４２内には、マントル１３２の長さを延びる複数の長手方向孔１４４が設けられている。長手方向の孔１４４は、ライナー１３６を収容するマントルの軸方向孔の周囲に周方向に配置されている。各長手方向孔１４４は、使用中に、マントル１３２及びライナー１３６に熱エネルギーを提供するように電圧を加えられることができる細長い加熱素子１４６を収容するように形作られている。
【００３２】
ライナー１３６は、図７〜図９によりよく示されている。ライナー１３６は、長手方向に貫通して延び、長手方向の軸Ｌを規定するビレット受容通路１５０を備えている。通路１５０は、横方向軸Ｔを規定する幅を備えるほぼ長方形の断面を有する。本実施形態では、通路１５０のほぼ長方形の断面形状は、フレア状端部１５２と丸角部１５４と丸側部１５６とを有している。ライナー１３６の長さに部分的に延びる複数の長手方向孔１５８が、通路１５０を囲んでいる。長手方向孔１５８は、１組のチャネル１５９内に設けられている。各チャネル１５９は、環状凹部１４２の深さに等しい深さを有している。本実施形態では、長手方向孔１５８は、ラム端部１４０から、ライナー１３６の金型端部１３８から約４インチまで延びている。各長手方向孔１５８もまた、通路１５０の近傍で、熱エネルギーをライナー１３６に提供するために電圧を加えられることができる細長い加熱素子１４６を収容するように形作られている。図示の実施形態では、ライナー１３６は、通路１５０の横方向軸Ｔに平行で、かつ両側に２列１６０ａ及び１６０ｂに配置された１２個の長手方向孔１５８を有する。
【００３３】
本実施形態では、ライナー１３０は、ライナー１３６の長さに部分的に延びる１組の長手方向孔１６２ａ、１６２ｂも有する。各長手方向孔１６２ａ、１６２ｂは、チャネル１５９の中央に位置した偏り部内に設けられており、温度センサ（図示せず）を収容するように形作られている。長手方向孔１５８のいずれかと交差回避するように長手方向孔１６２ａ、１６２ｂが配置され、図示の実施形態では、長手方向孔１６２ａ及び１６２ｂが通路１５０の横方向軸Ｔの両側に配置され、各長手方向孔１６２ａ、１６２ｂは中央に配置され、長手方向孔１５８と通路１５０との間に配置される。長手方向孔１６２ａ、１６２ｂは、ラム端部１４０から、ライナー１３６の金型端部１３８から約４インチまで延びている。理解されるように、ライナー１３６の金型端部１３８から離れて長手方向孔１５８、１６２ａ、１６２ｂを終端させることは、有利なことに、ライナー１３６を強くする。
【００３４】
図１０に示すように、細長い加熱素子１４６は、カートリッジ型の素子である。加えられる温度を最も必要としている容器の領域は、一般的に、金型端部１３８とラム端部１４０であり、前方領域１４５ａと後方領域１４５ｂとそれぞれ呼ばれている。このように、加熱素子の各々は、セグメント化された加熱領域を有するように構成されてもよい。図１０に示すように、本実施形態では、各加熱素子は、中央非加熱部１６９によって分離されている前方加熱部１６６と、後方加熱部１６８とを有するように構成されている。加熱素子にエネルギーを与え、制御するために、リード線１７０は各加熱部１６６、１６８に供給される。リード線は、順にコントローラ（図示せず）に接続する（図示せず）様々なバスラインに接続する。バスラインの配置は、容器３０の加熱要件に応じて、任意の適切な構成をとることができる。本実施形態では、バスラインは容器１３０の前方領域１４５ａと後方領域１４５ｂ、より好ましくは、オペレータが必要とみなされるような、それらの一部だけを選択的に加熱可能に構成されている。本実施形態では、リード線の配置は、加熱素子１４６の個々を個別に制御可能にし、また各加熱素子１４６内の加熱部の各々１６６、１６８を個別に制御可能にする。例えば、オペレータは、前方下部領域１４５ｃと後方下部領域１４５ｅにおける温度不足を日常的に確認することができる。前方下部領域１４５ｃと後方下部領域１４５ｅの近傍の細長い加熱素子１４６は、必要な場合には、追加の温度を与えるように、オペレータによって制御されるように構成されている。同様に、前方上部領域１４５ｄと後方上部領域１４５ｆの近傍の細長い加熱素子１４６は、必要に応じて、低下した温度を与えるように、オペレータによって制御されるように構成されている。また、予め選択されたビレットの温度プロファイルを維持するように、オペレータが選択的に領域を加熱することができることが理解されるであろう。例えば、オペレータは、ビレットの温度が徐々に金型端部に向かって増大するが、ビレットの断面積にわたって一定の温度プロファイルを有するビレット温度プロファイルを選択してもよい。この構成は、一般に「テーパ」プロファイルと称される。必要に応じて選択的に領域を加熱する能力を有することで、オペレータが予め選択された温度プロファイルを調整し維持することが可能であり、最適な生産性を確保する。
【００３５】
押出成形プロセスの温度を監視するために、図示しない温度センサが使用される。本実施形態では、温度センサは熱電対である。各センサは、２つの検出素子（図示せず）である、ライナー１３６の前方領域１４５ａに配置するための第１の検出素子と、後方領域１４５ｂに配置するための第２の検出素子とを備えている。センサはコントローラにつながり、オペレータに温度データが提供され、該温度データからこれからの温度調整を行うことができる。
【００３６】
使用時に、ライナー１３６は、通路１５０の横方向軸Ｔがほぼ水平であるように方向づけられる。この向きにおいて、細長い加熱素子を収容する長手方向孔１５８の列１６０ａ、１６０ｂは、それぞれ、通路１５０の上方及び下方に位置しており、温度センサを収容する長手方向孔１６２ａ、１６２ｂは、それぞれ、通路１５０の上方及び下方に位置している。理解されるように、通路１５０の上方と下方の両方の温度センサの位置決めによって、有利には、ライナー１３６内の垂直方向の温度プロファイルを測定することができ、しかも、押出中に生じる通路１５０を横切る垂直方向のどんな温度差もオペレータによって直接監視することを可能にする。通路１５０の上方と下方の両方の細長い加熱素子の位置決めによって、有利には、測定された垂直方向のどんな温度差も、通路１５０の下方の列１６０ｂに位置する加熱素子１４６によって供給される熱エネルギーを増加させることによって、あるいは、通路１５０の上方の列１６０ａに配置された加熱素子１４６によって供給される熱を減少させることによって、あるいは、その両方によって、減少または除去することができる。列１６０ａ、１６０ｂ内の加熱素子のそれぞれが個々に制御可能であるので、ライナー内の熱プロファイルを正確に制御することができる。
【００３７】
当業者は、容器と押出金型が熱伝導によって一般に互いに熱的に連通しているので、正確にライナーの熱プロファイルを制御することで、押出金型の熱プロファイルを間接的に制御することができることを理解するであろう。
【００３８】
さらに、列１６０ａ、１６０ｂにおける長手方向孔１５８の配置によって、有利には、熱エネルギーが通路１５０の横方向軸Ｔに沿って均等に分配されることが可能であり、それによって通路１５０の幅にわたる温度均一性を改善する。
【００３９】
当業者は、通路１５０の断面形状にフレア状端部１５２と丸角部１５４と丸側部１５６とを有することで、有利には、通路１５０の角部近くで、ライナー１３６内の局所的な応力が減少することが理解されるであろう。局所的な応力の減少は、これらの角部近傍におけるライナーのクラックを減少させる。このようなクラックは、最終的にはライナーからマントル内部に伝播することができ、ライナーとマントルの両方の交換が必要となり、コストのかかるダウンタイムをもたらす。したがって、フレア状端部１５２と丸角部１５４と丸側部１５６を有する通路１５０の断面形状は、ライナー１３６とマントル１３２の両方の使用寿命を延ばすことを可能にする。
【００４０】
ライナーは上記構成に限定されず、他の実施形態では、ライナーは代わりに他の構成を有してもよいことが理解されるだろう。例えば、ライナーは、代わりに、フレア状端部、丸角部、丸側部のいずれかを有するほぼ長方形の断面形状を有するビレット受容通路を備えてもよい。図１１は、参照番号２３６で示されているライナーの他の実施例を示している。ライナー２３６は、上述し、かつ、図７〜図９を参照するライナー１３６にほぼ類似しており、かつ、長手方向に貫通して延びており、長手方向軸Ｌを規定するビレット受容通路２５０を有する。通路２５０は、横方向軸Ｔを規定する幅を有するほぼ長方形の断面形状を有している。本実施形態では、通路２５０のほぼ長方形の断面形状は、丸角部２５４と丸側部２５６とを有している。ライナー２３６の長さに部分的に延び、１組のチャンネル２５９内に設けられた複数の長手方向孔２５８が通路２５０を囲んでいる。本実施形態では、長手方向孔２５８は、ライナー２３６のラムの端部２４０から、ライナー２３６の金型端部２３８から約４インチまで延びている。図示の実施形態では、ライナー２３６は、通路２５０の横方向軸Ｔに平行な２列２６０ａ、２６０ｂに配置された１２個の長手方向孔を備えている。また、各長手方向孔２５８は、通路２５０の近傍でライナー２３６に熱エネルギーを供給するように電圧を加えられることができる細長い加熱素子１４６を収容するように形作られている。ライナー２３６は、さらに、１組の長手方向孔２６２ａ、２６２ｂを備えており、該１組の長手方向孔２６２ａ、２６２ｂは、ライナー２３６の長さに部分的に延び、通路２５０の両側に近接して配置されている。各長手方向孔２６２ａ、２６２ｂは、チャンネル２５９の中央に配置された偏り部に設けられ、温度センサを収容するように形成されている。本実施形態では、各長手方向孔２６２ａ、２６２ｂは、長手方向孔２５８と通路２５０との間に配置される。長手方向孔２６２ａ、２６２ｂは、ラム端部２４０から、ライナー２３６の金型端部２３８から約４インチまで延びている。
【００４１】
上記実施形態では、ライナーは、それぞれ細長い加熱素子を収容するための１２個の長手方向孔を備えているが、他の実施形態では、ライナーは、代わりに、それぞれ細長い加熱素子を収容するための１２個より多いあるいは少ない長手方向孔を備えていてもよい
上記実施形態では、ライナー内の細長い加熱素子を収容するための長手方向孔は、２列に、そして、通路の横方向軸Ｔに平行かつ両側に配置されていたが、他の実施形態では、ライナー内の細長い加熱素子を収容するための長手方向孔を、代わりに、ライナー内に他の配列で配置してもよい。
【００４２】
上記実施形態では、細長い加熱素子用の長手方向孔と温度センサ用の長手方向孔は、ライナーの長さに部分的に延びていたが、他の実施形態では、細長い加熱素子用の長手方向孔と温度センサ用の長手方向孔のいずれかは、代わりに、ライナーの全長に渡って延びていてもよい。
【００４３】
上記実施形態では、細長い加熱素子が前方加熱部及び後方加熱部を有して構成されているが、他の実施形態では、細長い加熱素子は、代わりに、追加のまたはより少ない加熱部を有して構成されてもよく、及び／又は、代わりに、加熱カートリッジの全長に渡って加熱するように構成されてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、前方下部領域と後方下部領域の近傍の細長い加熱素子は、追加の温度を与えるように、オペレータによって制御されるように構成されるものとして記載されているが、これらの細長い加熱素子は、低下した温度を与えるように、オペレータによって制御されるようにも構成されていることが理解されよう。同様に、上記実施形態では、前方上部領域と後方上部領域の近傍の細長い加熱素子は、低下した温度を与えるように、オペレータによって制御されるように構成されるものとして説明されているが、これらの細長い加熱素子は、追加の温度を与えるように、オペレータによって制御されるように構成されていることが理解されよう。
【００４５】
上記実施形態では、ライナーは、温度センサを収容するための２つの長手方向孔を備えているが、他の実施形態では、ライナーは、代わりに、温度センサを収容するための２つよりも多くのまたは少ない長手方向孔を備えていてもよい。さらに他の実施形態では、ライナーは、代わりに、温度センサを収容するための長手方向孔を備えていなくてもよく、そのような実施形態において、ライナーは、温度センサを収容するための１つ以上の半径方向孔を備えていてもよい。
【００４６】
上記実施形態では、温度センサのための各長手方向孔は、細長い加熱素子と通路との間に配置されているが、他の実施形態では、温度センサのための１つ以上の長手方向孔が、代わりに、ライナー内の他の場所に配置されてもよい。
【００４７】
上記実施形態では、温度センサは２つの検出素子を含んでいるが、他の実施形態では、温度センサは、代わりに、検出素子をいくつ含んでいてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、使用時に、ライナーは、通路の横方向軸Ｔがほぼ水平になるように方向づけられて構成されているが、ライナーは、代わりに、横方向軸Ｔがいずれかの方向に方向づけられた状態で使用されてもよいことが理解されよう。
【００４９】
実施形態は、添付の図面を参照して説明したが、当業者は、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく変形及び修正がされ得ることを理解するであろう。
【図１ａ】
2014526383.tif 000003
【図１ｂ】
2014526383.tif 000004
【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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【国際調査報告】
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