(57)【要約】【課題】押出成形直後のアルミニウム押出形材を導入して冷却する冷却方法及び冷却装置において、冷却装置における押出形材の出入口部の隙間からの冷却液の流出を防止することを課題とする。【解決手段】押出機１から押し出されたアルミニウム押出形材の先端に、順に、アルミニウム押出形材１１の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴２５ａを有する後端側シール部材２５を嵌め込み、貫通穴２５ａよりも若干大きな形状で形成された開口穴２３ａを有する後端側蓋２３及び冷却装置２０の本体２１を挿通させ、同様にして、前端側シール部材２４を嵌め込み、前端側蓋２２を挿通させ本体２１に組み付けた後、シール部材２４、２５をそれぞれ蓋２２，２３に密着させながらアルミニウム押出形材１１を前進させ、冷却装置２０の内部で冷却液３０によってアルミニウム押出形材１１を冷却する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機から押し出されたアルミニウム押出形材の先端に、順に、アルミニウム押出形材の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴を有する後端側シール部材を嵌め込み、前記貫通穴よりも若干大きな形状で形成された開口穴を有する後端側蓋及び該後端側蓋を組み付けた筒状の冷却装置本体を挿通させ、前記後端側シール部材の貫通穴と略同一形状の貫通穴を有する前端側シール部材を嵌め込み、前記後端側蓋の開口穴と略同一形状の開口穴を有する前端側蓋を挿通させ、前記前端側蓋を前記冷却装置本体に組み付けた後、前記後端側シール部材及び前記前端側シール部材をそれぞれ前記後端側蓋及び前記前端側蓋に密着させながらアルミニウム押出形材を前進させ、前記冷却装置本体の内部で冷却液によってアルミニウム押出形材を冷却するアルミニウム押出形材の冷却方法。
【請求項２】
押出成形直後のアルミニウム押出形材を導入して冷却する冷却装置において、アルミニウム押出形材の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴を有するとともに冷却時に冷却装置の内部と外部をシールするシール部材を備え、冷却時に前記シール部材は、アルミニウム押出形材の進行方向にのみ移動を拘束されて、押出方向の垂直方向にはアルミニウム押出形材に追従して移動可能に設けられたことを特徴とするアルミニウム押出形材の冷却装置。
【請求項３】
請求項２に記載の冷却装置は、前記シール部材の前記貫通穴よりも若干大きな形状で形成された開口穴を有する蓋を備えており、アルミニウム押出形材の進行方向において前記蓋の後方に前記シール部材が配置されていることを特徴とするアルミニウム押出形材の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出機から押し出されたアルミニウム押出形材の冷却方法及び冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム押出形材は、一般的に機械的性質を向上させるために、溶体化処理後、高温から急冷する焼入処理を施すことがある。従来から採用されている焼入処理の方法としては、押出成形直後で高温状態にあるアルミニウム押出形材にファンで空気を吹き付ける空冷式、噴霧を吹き付けるミスト式などがある。また、複数の冷却ノズルから噴射される冷却液によって押出形材を冷却する方法や（例えば、特許文献１参照）、押出成形後の押出形材を冷却槽に導入して焼入処理を行う方法が知られている（例えば、特許文献２又は特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２７１８３７号公報
【特許文献２】
特開平６−２７７７４８号公報
【特許文献３】
特開２０００−２１２７０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
押出成形後の押出形材を冷却槽に導入して焼入処理を行う方法（例えば、特許文献２参照）においては、押出機の押出ダイスより押し出されたアルミニウム押出形材を、エンドプラテン内やその近傍に設けた冷却装置にて冷却する場合、冷却装置内部からの冷却水の流出を防止するため、冷却装置の出入口部に押出形材の断面の外周形状相当の穴をあけた蓋を取り付けている。
【０００５】
しかしながら、この蓋の穴と押出形材の断面の外周形状が精度よく、押出成形中常に一致していないと、冷却装置内部の冷却水が蓋の穴と押出形材との隙間より流出し、飛散して周囲を汚したり、押出機にたどり着いて高温の押出ダイスに悪影響を与えたりするという問題があった。
【０００６】
そこで、蓋の穴を押出形材の断面の外周形状と一致させたうえ、さらにシール性を高めるために、エアカーテンや、穴の開口部を押し狭めるようなスプリングなどの付勢手段を備えた可動機構を用いられることがあるが、この場合、押出形材が異形断面（例えば、略コの字形状など）であるとシール性の効果が弱く、押出形材が矩形断面であってもコーナー部のシール性が悪く、冷却水の漏れが多くなる恐れがあった。
【０００７】
また、蓋の穴の開口部に弾性部材を用いて、若干の隙間を吸収できるようにすることも考えられるが、実際の押出成形時には、押出形材が上下左右（押出方向の垂直方向）に僅かに移動したり、磨耗して蓋の穴が広がったりして、冷却水の漏れが多くなるものであった。
【０００８】
それゆえ、本発明は、以上の事情を背景になされたものであり、押出成形直後のアルミニウム押出形材を導入して冷却する冷却方法及び冷却装置において、冷却装置における押出形材の出入口部の隙間からの冷却液の流出を防止することが可能なアルミニウム押出形材の冷却方法及び冷却装置を提供することを、その技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載のように、押出機から押し出されたアルミニウム押出形材の先端に、順に、アルミニウム押出形材の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴を有する後端側シール部材を嵌め込み、前記貫通穴よりも若干大きな形状で形成された開口穴を有する後端側蓋及び該後端側蓋を組み付けた筒状の冷却装置本体を挿通させ、前記後端側シール部材の貫通穴と略同一形状の貫通穴を有する前端側シール部材を嵌め込み、前記後端側蓋の開口穴と略同一形状の開口穴を有する前端側蓋を挿通させ、前端側蓋を冷却装置本体に組み付けた後、後端側シール部材及び前端側シール部材をそれぞれ後端側蓋及び前端側蓋に密着させながらアルミニウム押出形材を前進させ、冷却装置本体の内部で冷却液によってアルミニウム押出形材を冷却するアルミニウム押出形材の冷却方法とした。
【００１０】
本発明に係るアルミニウム押出形材の冷却方法によれば、アルミニウム押出形材の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴を有するシール部材を、冷却装置の蓋とは別個に設けるとともに冷却装置にも固定させていないので、押出成形時に押出形材が上下左右（押出方向の垂直方向）に僅かに移動する位置ズレにも追従し、常に一定のシール性を確保することができる。さらに、シール部材には押出形材の重量が付加されないので、シール部材の貫通穴の摩耗を抑制できるとともに、押出形材の多様な断面形状にも対応が可能である。また、冷却装置の蓋には、シール部材の貫通穴よりも若干大きな形状で形成された開口穴を有しているので、冷却装置における押出形材の出入口部の隙間を二重のシール構造で冷却液の流出を防止することができる。尚、本発明においてアルミニウム押出形材とは、アルミニウム及びアルミニウム合金からなる押出形材を略して記載したものである。
【００１１】
また、本発明は、請求項２に記載のように、押出成形直後のアルミニウム押出形材を導入して冷却する冷却装置において、アルミニウム押出形材の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴を有するとともに冷却時に冷却装置の内部と外部をシールするシール部材を備え、冷却時にシール部材は、アルミニウム押出形材の進行方向にのみ移動を拘束されて、押出方向の垂直方向にはアルミニウム押出形材に追従して移動可能に設けられたことを特徴とするアルミニウム押出形材の冷却装置とした。
【００１２】
本発明に係るアルミニウム押出形材の冷却装置によれば、アルミニウム押出形材の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴を有するシール部材を、冷却装置の蓋とは別個に設けるとともに、押出形材のみに嵌め込まれて支持され、冷却装置にも固定させていないので、押出成形時に押出形材が上下左右（押出方向の垂直方向）に僅かに移動する位置ズレにも追従し、常に一定のシール性を確保することができる。さらに、シール部材には押出形材の重量が付加されないので、シール部材の貫通穴の摩耗を抑制できるとともに、押出形材の多様な断面形状にも対応が可能である。また、単純な構造であるため、押出機から押し出されたアルミニウム押出形材の先端に脱着も容易であり、故障、破損しにくいといった効果も得られる。
【００１３】
好ましくは、請求項３に記載のように、冷却装置は、シール部材の貫通穴よりも若干大きな形状で形成された開口穴を有する蓋を備えており、アルミニウム押出形材の進行方向において前記蓋の後方にシール部材が配置されていることが望ましい。このように、冷却装置の蓋には、シール部材の貫通穴よりも若干大きな形状で形成された開口穴を有しているので、冷却装置における押出形材の出入口部の隙間を二重のシール構造で冷却液の流出を防止することができる。また、アルミニウム押出形材を前進させることによって、シール部材を蓋に密着させながら冷却装置の内部で押出形材を冷却することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態の断面を示した模式図であり、押出機から押し出されたアルミニウム押出形材に冷却装置が取り付けられた状態を示している。
【００１５】
図１に示すように、押出機１は、コンテナ２、ラム７の先端に取り付けられているダミー３、コンテナ２の前方に配設される押出ダイス４、ボルスター５、エンドプラテン６等によって構成されている。コンテナ２に挿入されたアルミニウム合金のビレット（素材）１０は、ダミー３により加圧され、押出ダイス４で成形されて、押出形材１１として押し出される。押出形材１１には、冷却装置２０が取り付けられている。冷却装置２０は、筒状の本体２１と、その前後に組み付けられた前端側蓋２２及び後端側蓋２３、前端側シール部材２４及び後端側シール部材２５等によって構成されている。
【００１６】
シール部材２４、２５は、耐熱フェルト材にて形成されている。また、シール部材２４、２５は、冷却装置２０の蓋２３、２４とは別個に設けられているとともに、冷却装置２０やその他のものに固定されておらず、フリーな状態となっている。シール部材２４、２５には、それぞれアルミニウム押出形材１１の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴２４ａ、２５ａが形成されている。ここでいう略同一形状とは、押出形材１１に貫通穴２４ａ、２５ａを嵌め込んだときに、スムーズに摺動が可能であるとともに、冷却時に冷却装置２０の内部と外部を十分にシールすることが可能である程度に類似していればよい。
【００１７】
前端側蓋２２及び後端側蓋２３には、貫通穴２４ａ、２５ａよりも若干大きな形状で形成された開口穴２２ａ、２３ａがそれぞれ形成されている。この開口穴２２ａ、２３ａは、貫通穴２４ａ、２５ａ程には精密に押出形材１１の断面の外周形状と同一形状となっていないため、前端側蓋２２及び後端側蓋２３だけでは、冷却時に冷却装置２０の内部と外部を完全にシールすることが困難なものとなっている。
【００１８】
次に、冷却装置２０の取り付けについて詳説する。押出機１から押し出された押出形材１１の先端がエンドプラテン６から少し出た段階で、ダミー３の加圧を一時的に止め、その押出形材１１の先端に、まず、後端側シール部材２５を貫通穴２５ａにて嵌め込む。その後に、後端側蓋２３を組み付けた本体２１を挿通させる。すなわち、押出形材１１の先端に、後端側蓋２３を開口穴２３ａにて挿通させる。その後に、前端側シール部材２４を貫通穴２４ａにて嵌め込む。そして最後に、前端側蓋２２を開口穴２２ａにて挿通させ、前端側蓋２２を本体２１に組み付ける。
【００１９】
このように、アルミニウム押出形材１１の進行方向（図１において左向方向）において前端側蓋２２及び後端側蓋２３の後方に、それぞれ前端側シール部材２４及び後端側シール部材２５が配置された状態で、冷却装置２０を固定させる。その後、ダミー３の加圧を再度開始し、同時に冷却装置２０の内部へ冷却水３０を給水及び排水させる。冷却装置２０には、図示してないが、冷却水３０を給水及び排水させる給水口及び排水口が設けられている。こうして、冷却装置２０の本体２１の内部で、冷却水３０によってアルミニウム押出形材１１を冷却する。
【００２０】
このとき、冷却装置２０の内部より、冷却水３０が押出形材１１の出入口部、すなわち開口穴２２ａ、２３ａと押出形材１１との隙間からも流出しようとするが、後端側シール部材２５及び前端側シール部材２４をそれぞれ後端側蓋２３及び前端側蓋２２に密着させながらアルミニウム押出形材１１を前進させることとなるので、蓋２２、２３とシール部材２４、２５の二重のシール構造となっている。
【００２１】
また、シール部材２４、２５は、蓋２２、２３によってアルミニウム押出形材１１の進行方向にのみ移動を拘束されており、押出方向の垂直方向にはフリーとなっている。すなわち、シール部材２４、２５は、押出形材１１にのみ支持されており、押出成形時に押出形材１１が上下左右（押出方向の垂直方向）に僅かに移動する位置ズレにも追従して移動可能に設けられている。
【００２２】
コンテナ２内のビレット１０が無くなると、新たなビレット１０をコンテナ２に挿入し、冷却装置２０を押出形材１１に取り付けたまま、再度の押出成形、いわゆる押し継ぎすることができるようになっている。すなわち、冷却装置２０を一度取り付けたならば、ビレット１０を複数本、連続して押出成形し、押し出された押出形材１１を冷却することが可能となっている。冷却装置２０を取り外すときは、前述した手順と逆の手順を行えばよい。
【００２３】
以上のように、本発明によれば、アルミニウム押出形材１１の断面の外周形状と略同一形状の貫通穴２４ａ、２５ａを有するシール部材２４，２５を、冷却装置２０の蓋２２、２３とは別個に設けるとともに冷却装置２０にも固定させていないので、押出成形時に押出形材１１が上下左右（押出方向の垂直方向）に僅かに移動する位置ズレにも追従し、常に一定のシール性を確保することができる。さらに、シール部材２４、２５には押出形材１１の重量が付加されないので、シール部材２４、２５の貫通穴２４ａ、２５ａの摩耗を抑制できるとともに、押出形材１１の多様な断面形状（例えば、略コ字形状や略Ｈ字形状などのセミホロー断面）にも対応が可能である。
【００２４】
また、冷却装置２０の蓋２２、２３には、シール部材２４，２５の貫通穴２４ａ、２５ａよりも若干大きな形状で形成された開口穴２２ａ、２３ａを有しているので、冷却装置２０における押出形材１１の出入口部の隙間を二重のシール構造で冷却水３０の流出を防止することができる。また、冷却装置２０は、単純な構造であるため、押出機１から押し出されたアルミニウム押出形材１１の先端への脱着も容易であり、故障、破損しにくいといった効果も得られる。
【００２５】
以上のように、上記した実施形態においては、冷却装置２０の内部に冷却水３０を充満させるとともに常に新たな冷却水３０を供給する例を示したが、本発明の実施にあたっては、冷却水の代わりに他の冷却液を用いてもよく、さらには、シャワーやノズルから冷却媒体を噴射する場合であっても、上記した実施形態と同様に、本発明における防水の効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、押出成形直後のアルミニウム押出形材を導入して冷却する冷却方法及び冷却装置において、冷却装置における押出形材の出入口部の隙間からの冷却液の流出を防止することが可能なアルミニウム押出形材の冷却方法及び冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアルミニウム押出形材の冷却方法及び冷却装置を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
１      押出機
１０      ビレット
１１      アルミニウム押出形材（押出形材）
２０      冷却装置
２１      冷却装置本体（本体）
２２      前端側蓋（蓋）
２３      後端側蓋（蓋）
２２ａ、２３ａ      開口穴
２４      前端側シール部材（シール部材）
２５      後端側シール部材（シール部材）
２４ａ、２５ａ      貫通穴
３０      冷却水（冷却液）
【図１】
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