(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ホイールの外周面に設けた溝の一部をシュー及びフィードプレートの各内周面で覆って形成した素材案内通路と、この素材案内通路の下流端に配設されるフィードプレートの素材案内口に連通する成形孔を備え該フィードプレートの外面に当接して配置されるダイスと、このダイスの前記フィードプレート側と反対側の面に配置されるバックアップリングと、前記素材案内通路の下流端を塞ぐようにして前記溝内に突出して配設されるアバットメントと、を備える回転ホイール式連続押出装置であって、
前記回転ホイールを加熱する加熱装置が、該回転ホイールに対し着脱可能に設けられており、
前記加熱装置は、熱風を供給する熱風供給手段と、前記熱風を流通させるダクトと、を有し、
前記ダクトは、少なくともその一部が開口された凹溝を有しており、回転ホイールの前記溝の一部を覆うようにして配置されることを特徴とする回転ホイール式連続押出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転ホイール式連続押出装置であって、
前記ダクトには、前記回転ホイールを回転可能に軸支する軸受部を保護する断熱部が形成されていることを特徴とする回転ホイール式連続押出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の回転ホイール式連続押出装置に備えられる加熱装置であって、
熱風を供給する熱風供給手段と、
前記熱風を流通させるダクトと、を有し、
前記ダクトは、少なくともその一部が開口された凹溝を有していることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の回転ホイール式連続押出装置を用い、押出用素材を押出加工して金属押出材を成形する連続押出加工方法であって、
前記押出加工を行う前に、前記加熱装置を用いて、予め前記溝の温度を２００℃以上３００℃以下に加熱しておくことを特徴とする連続押出加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば銅や銅合金からなる押出用素材を連続して押出加工することにより所望の断面形状の金属押出材を成形する回転ホイール式連続押出装置並びに加熱装置及び連続押出加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転ホイール式連続押出装置は、例えば銅や銅合金などの線材からなる金属材料（押出用素材）を、連続的に押出加工することによって所望の断面形状を有する金属押出材に成形する装置である。一般に、このような回転ホイール式連続押出装置は、回転する回転ホイールと、この回転ホイールの外周面の溝に対向配置するようにして設けられるハウジングと、を有している。
【０００３】
ハウジングの、回転ホイールの溝に対面する部分には、シュー及びフィードプレートが設けられており、これらシュー及びフィードプレートと、回転ホイールの溝とにより形成される空間が、素材案内通路とされている。また、この素材案内通路の下流端には、前記溝内に突出するようにして設けられるとともに該素材案内通路を堰き止めるようにして配置されるアバットメントが設けられている。
【０００４】
また、素材案内通路の下流端に配置されるフィードプレートには、該フィードプレートを貫通してこの素材案内通路に繋がる素材案内口が形成されている。また素材案内口は、フィードプレートの外面に配置されるダイスの成形孔と連通されている。またダイスの外面には複数のバックアップリングが互いに積層するようにして設けられており、その内面のダイスを素材案内通路の方向に向け押圧するようにして支持している。
【０００５】
この回転ホイール式連続押出装置で金属押出材を押出加工するには、まずワイヤー状の押出用素材を回転ホイールの溝内に配置する。そして回転ホイールを回転駆動すると、摩擦力によって押出用素材は回転ホイールの溝とシュー及びフィードプレートとの間の素材案内通路に押し込まれるようにして送られる。そして、押出用素材がこの素材案内通路に充満されると、該素材案内通路の下流端を塞ぐアバットメントに堰き止められ、押出圧力を得て塑性変形されるとともに発熱し、可塑状となりダイスの成形孔から押し出されるようになっている。このようにして、押出用素材は、所望の断面形状を有する金属押出材へと成形されて、装置から送出されるようになっている。
【０００６】
このような回転ホイール式連続押出装置では、押出加工開始時の押出用素材の温度は低く、塑性変形しにくい状態となっているため、押出加工の開始時にダイスやフィードプレート等の工具がこの押出用素材から過大な圧力を受け変形してしまうことがある。特に、銅や銅合金では、その塑性変形抵抗が高く、工具の変形が起こりやすい。
【０００７】
そこで、このような変形を起こさないように、特許文献１，２のような技術が開示されている。これらの特許文献に記載される回転ホイール式連続押出装置は、押出加工開始前に、予め電気ヒータを用いて回転ホイールを加熱可能なようになっている。これら電気ヒータは、回転ホイールの外周面近傍に周方向略均等に、互いに間隔を開けて埋設されている。そして、電気ヒータに電力を供給するための配線部材が、その線の両端を該電気ヒータ及びスリップリングに夫々接続されている。スリップリングは、回転ホイールと一体とされ同期して回転可能とされており、該スリップリングの外周面に当接するようにして、電力を供給するブラシが配設されている。
【０００８】
そして、電気ヒータに電力が供給され、これら電気ヒータの発熱によって回転ホイールの外周面近傍が加熱されるとともに、外周面に形成される溝が加熱される。そして、押出加工を開始すると、この溝に押出用素材が供給されるとともに加熱され、塑性変形し易くされるので、工具への負担が軽減されるようになっている。
【０００９】
また、このようにして押出加工が開始された後は、素材案内通路に充満される押出用素材には回転ホイールとシュー及びフィードプレートとの間の摩擦により摩擦熱が発生しており、また押出用素材が塑性変形して発生する変形熱がこれに加わって、回転ホイールの溝の温度は、押出用素材を塑性変形させるために必要な温度まで充分に上昇された状態となる。
【特許文献１】特開２００１−１９８６１７号公報
【特許文献２】特開２００１−３８４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１，２のような回転ホイール式連続押出装置では、回転ホイールの外周面近傍に埋設される複数の電気ヒータは、互いに一定の間隔を開けて配置されており、そのため押出開始前に回転ホイールを加熱するにあたり、ある程度の時間を要していた。
【００１１】
すなわち、埋設される各電気ヒータの発熱による熱伝導が回転ホイールの外周面の溝に伝播するまでの時間がかかり、また各電気ヒータ同士の間の部分を加熱するための時間がかかるため、押出加工開始前の準備加熱に長時間を要し、作業性が妨げられていた。また、加熱時間を短縮するために電気ヒータをさらに増やすことも考えられるが、設備費用や運転費用が大幅に増大するという問題がある。
【００１２】
また、このような回転ホイール式連続押出装置では、複数の電気ヒータが必要であるとともに、回転ホイールへこれら電気ヒータを取り付けるための取付孔や、配線部材を挿通させるための配線用通路を形成する必要がある。またそれ以外にもスリップリングやブラシの設置等、様々な加工や部材が必要であり、構造が複雑であるとともに、その設備費用及び運転費用が嵩むという問題があった。またこのような複雑な構成により、耐久性やメンテナンス性にも課題があった。
【００１３】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、簡便かつ安価に押出加工開始時の押出用素材の塑性変形抵抗を低減させることができるとともに、工具の変形が防止され、長期に亘り安定して金属押出材の生産を行うことが可能な回転ホイール式連続押出装置並びに加熱装置及び連続押出加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。すなわち本発明は、回転ホイールの外周面に設けた溝の一部をシュー及びフィードプレートの各内周面で覆って形成した素材案内通路と、この素材案内通路の下流端に配設されるフィードプレートの素材案内口に連通する成形孔を備え該フィードプレートの外面に当接して配置されるダイスと、このダイスの前記フィードプレート側と反対側の面に配置されるバックアップリングと、前記素材案内通路の下流端を塞ぐようにして前記溝内に突出して配設されるアバットメントと、を備える回転ホイール式連続押出装置であって、前記回転ホイールを加熱する加熱装置が、該回転ホイールに対し着脱可能に設けられており、前記加熱装置は、熱風を供給する熱風供給手段と、前記熱風を流通させるダクトと、を有し、前記ダクトは、少なくともその一部が開口された凹溝を有しており、回転ホイールの前記溝の一部を覆うようにして配置されることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る回転ホイール式連続押出装置によれば、回転ホイールに対し着脱可能な加熱装置が備えられており、押出加工の開始前に、この加熱装置を用いて回転ホイールの溝を加熱可能とされている。すなわち、この加熱装置のダクトが、回転ホイールの外周面の溝の一部を覆うようにして配設されるとともに、前記溝に向け開口する凹溝を有している。この凹溝は、回転ホイールの前記溝の一部に沿うようにして配置されており、加熱装置の熱風供給手段から該ダクトに熱風を供給すると、熱風がダクトの凹溝から回転ホイールの溝を直接的に効率よく加熱しつつダクト内を流通するようになっている。
【００１６】
このようにして、熱風供給手段から供給される熱風が回転ホイールの外周面の溝を直接的に加熱するので、例えば従来のように、埋設される電気ヒータを用い回転ホイールの内方から外方へ向け熱伝導により間接的に溝を加熱するのに比べて、加熱時間が大幅に短縮される。また、加熱対象の回転ホイールの溝を直接的に精度よく加熱することができるので、短時間かつ高効率で加熱が行える。従って、加熱のための運転費用が低減される。
【００１７】
また、ダクトの熱風が回転ホイールの外周面の溝に沿うようにして流通するようになっているので、溝が広範囲に均一に加熱される。すなわち、従来のように、回転ホイールの外周面近傍に互いに間隔を開けて電気ヒータを埋設した場合に、これら電気ヒータの埋設される位置からその周囲へ向かうようにして局部的な加熱が行われていたのに比べ、溝をより均一に加熱することができる。
さらに、例えばこの加熱にあたって、回転ホイールをその中心軸の軸線周りに回転させながら行うこととすれば、溝は外周面の周方向全体にさらに均一に加熱される。
【００１８】
またこの構成によれば、回転ホイールには、従来のように、電気ヒータ、配線部材、スリップリング及びブラシ等といった種々様々な部材や、これら部材を設置するための取付孔や配線通路などを形成する加工が一切不要である。従って、設備費用・運転費用が大幅に低減される。また、簡便な構造で装置を形成することができるので、耐久性・メンテナンス性が向上し、長期に亘り安定して押出加工を行うことが可能である。
【００１９】
また、本発明の回転ホイール式連続押出装置において、前記ダクトには、前記回転ホイールを回転可能に軸支する軸受部を保護する断熱部が形成されていることとしてもよい。
【００２０】
本発明によれば、加熱装置のダクトは、例えばその通路が断熱材に囲まれて形成されており、その断熱材の部分が断熱部とされている。そして、この断熱部により、ダクトを流通する熱風の熱気がダクトからその外方へと移動し放出されることが有効に防止され、回転ホイールの回転駆動の中心軸を軸支する軸受部が前記熱風の熱気に晒されるようなことがないようになっている。すなわち、断熱部により、回転ホイールの軸受部の過度の温度上昇が抑制され、該軸受部が保護されている。従って、回転ホイールの溝の加熱によって軸受部の寿命が短縮されるようなことはなく、装置の耐久性が確保されている。
【００２１】
また、本発明は、前述の回転ホイール式連続押出装置に備えられる加熱装置であって、熱風を供給する熱風供給手段と、前記熱風を流通させるダクトと、を有し、前記ダクトは、少なくともその一部が開口された凹溝を有していることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、加熱装置のダクトは、少なくともその一部が開口された凹溝とされている。すなわち、このダクトに熱風供給手段から熱風を供給すると、この熱風はダクトの凹溝に配置される被加熱部材を、直接的に加熱することができるようになっている。
【００２３】
すなわち、この加熱装置によれば、被加熱部材の加熱対象箇所を前記凹溝に配置して、精度よく加熱することが可能であり、また前記加熱は短時間で効率よく行われる。従って、加熱のための運転費用が低減される。
【００２４】
また、本発明は、前述の回転ホイール式連続押出装置を用い、押出用素材を押出加工して金属押出材を成形する連続押出加工方法であって、前記押出加工を行う前に、前記加熱装置を用いて、予め前記溝の温度を２００℃以上３００℃以下に加熱しておくことを特徴とする。
【００２５】
押出加工を行う際には、回転ホイールの溝と、シュー及びフィードプレートとで形成される素材案内通路には、押出用素材が充満されるようにして連続して送り込まれるようになっている。この押出加工の開始直後は、素材案内通路の内部に充満される押出用素材の温度が低く、該押出用素材が塑性変形しにくい状態とされている。このような状態で押出用素材を送り込んでいくと、素材案内通路の内圧が非常に高くなり、ダイスやフィードプレート等の工具が変形したり破損したりすることがある。
【００２６】
本発明によれば、押出加工の開始前に、予め回転ホイールの溝を、加熱装置の熱風供給手段からダクトへと供給される熱風を用いて加熱し、前記溝の温度を２００℃以上３００℃以下にまで上昇させておく。このようにして加熱された溝を用いて前記素材案内通路を形成し、押出加工を開始すれば、該素材案内通路に送り込まれた押出用素材は溝からの熱伝導により充分に加熱され、塑性変形し易い状態とされる。従って、押出用素材の塑性変形抵抗により素材案内通路の内圧が高くなり過ぎるようなことがなく、ダイスやフィードプレート等の工具にかかる負担が良好に軽減されて、これらの工具の変形や破損が防止され、寿命が延長される。すなわち、押出加工が長期に亘り安定して行われる。尚、前記溝の温度を前述の温度範囲内に設定するには、例えば、放射温度計を用い、ダクトの凹溝に配されて加熱された直後の回転ホイールの前記溝における底中央部の温度を測定すればよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る回転ホイール式連続押出装置並びに加熱装置及び連続押出加工方法によれば、簡便かつ安価に押出加工開始時の押出用素材の塑性変形抵抗を低減させることができるとともに、工具の変形が防止され、長期に亘り安定して金属押出材の生産を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る回転ホイール式連続押出装置を示す概略断面図、図２は本発明の一実施形態に係る回転ホイール式連続押出装置並びに加熱装置を示す概略断面図、図３は図２の加熱装置をＡ−Ａ方向から見た側面図、図４は図２の加熱装置をＢ−Ｂ方向から見た側面図、図５は本発明の一実施形態に係る加熱装置の本体部を説明する図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の回転ホイール式連続押出装置１０は、略円盤状若しくは略円柱状の回転ホイール１を有しており、該回転ホイール１は、その中心軸１ａの軸線Ｃを中心に図の矢印Ａ方向に回転駆動可能とされている。また中心軸１ａは、軸受部１ｂに回転可能に軸支されている。
【００３０】
回転ホイール１の外周面には、断面略円弧溝状の溝２が設けられており、この溝２が、押出加工されるワイヤー状の押出用素材Ｗを案内するようになっている。押出用素材Ｗは、例えば銅や銅合金の線材からなり、この溝２内に配置されて、回転ホイール１の回転駆動と、該溝２及び押出用素材Ｗの摩擦力とによってこの回転ホイール１に牽引されて送られていくようになっている。
【００３１】
また、回転ホイール１の外周面に摺接するようにして、略円盤状若しくは略円柱状のコイニングロール１１が配設されている。このコイニングロール１１は、回転ホイール１に同期するようにして、かつ、該回転ホイール１とは逆回転方向に回転駆動されるようになっている。そして、この回転ホイール式連続押出装置１０に供給される押出用素材Ｗを、回転ホイール１の溝２内へと強制的に押し込むようになっている。
【００３２】
また、回転ホイール１の外周面の一部に対向配置されるようにして、ハウジング３が配置されている。このハウジング３は、コイニングロール１１よりも押出加工の下流側に設けられており、その回転ホイール１の外周面に対向する部分には、矩形板状の形状を有する複数のシュー４が設けられている。これらのシュー４は、回転ホイール１の回転方向Ａに沿うようにして互いに隣接して一列に配置されており、回転ホイール１の外周面の外方を塞ぐようにして配設されている。
【００３３】
また、これらシュー４のうち、回転ホイール１の回転方向Ａの下流側の端部に設けられるシュー４ａは、その回転ホイール１側の面が該回転ホイール１の外周面と摺接するようにして配置されるとともに、その面が曲面状に形成されて摺接面４ｂとされている。また、シュー４ａと回転ホイール１の溝２とに挟まれるようにして形成される空間が、素材案内通路５とされている。
【００３４】
また、この素材案内通路５の下流端の外方側を塞ぐようにして、フィードプレート６が配置されている。フィードプレート６は、シュー４ａの前記下流側に隣接して配置されており、その回転ホイール１に対向配置される内面が前記シュー４ａの摺接面４ｂに繋がるようにして、滑らかな曲面状に形成されており、この面が摺接面６ａとされている。この摺接面６ａは、回転ホイール１の外周面に摺接されているとともに、その中央近傍には、素材案内通路５に連なり該フィードプレート６を貫通する素材案内口６ｂが設けられている。
【００３５】
また、フィードプレート６の、回転ホイール１の側と反対側の外面はダイス配置面６ｃとされており、このダイス配置面６ｃに略円盤状のダイス７が密着するようにして当接し配置されている。ダイス７は、本体部分のケース部材７ａと、該ケース部材７ａの略中央部分に嵌め入れられる成形部材７ｂとにより形成されている。
【００３６】
そして、例えば、そのケース部材７ａがロックウェル硬さ４４ＨＲＣ以上のＳＫＤ材により形成されるとともに、成形部材７ｂが超硬合金により形成されている。また、ダイス７の成形部材７ｂの略中央部分には、フィードプレート６の素材案内口６ｂに連通する成形孔７ｃが設けられており、該成形部材７ｂを貫通している。
【００３７】
ダイス７の成形孔７ｃは、その孔断面形状が、押出加工される押出用素材Ｗを所望の断面形状の金属押出材Ｓに成形するための孔形状とされている。そして、押出用素材Ｗがこの成形孔７ｃを通過して押し出されることにより、製品である金属押出材Ｓへと成形されるようになっている。
【００３８】
またフィードプレート６の回転ホイール１を向く面には、アバットメント８が配設されている。このアバットメント８は、回転ホイール１の溝２内に突出して設けられており、その突出する先端部分が該溝２の内周面に摺接するようにして形成されている。すなわち、アバットメント８により、素材案内通路５の下流端がほぼ塞がれた状態となっている。そして、アバットメント８は、充満される押出用素材Ｗをその素材案内通路５の下流端において堰き止め、フィードプレート６の素材案内口６ｂへと送り込むようになっている。
【００３９】
また、ダイス７の外面側には、略円盤状の複数のバックアップリング９が、互いに積層されるようにして配置されている。これらバックアップリング９は、押出加工時にフィードプレート６及びダイス７が押出用素材Ｗによって押圧され、その押出力によって位置ずれしないようこれらフィードプレート６及びダイス７を強固に支持している。
【００４０】
また、これらバックアップリング９には、夫々ダイス７の成形孔７ｃより開口の大きな案内孔９ａが互いに連通するようにして設けられており、この案内孔９ａを通って、成形された金属押出材Ｓが出口側へと案内される。
このように、シュー４，４ａ、フィードプレート６、ダイス７、アバットメント８及びバックアップリング９は、ハウジング３により互いの位置関係を位置決めされるようにして支持されている。
【００４１】
また、図２に示すように、この回転ホイール式連続押出装置１０は、その回転ホイール１とハウジング３とを着脱可能としている。そして、図のようにしてハウジング３を回転ホイール１から離反させた状態で、加熱装置２０が、この回転ホイール１の外周面の下方側を覆うようにして配設されている。
【００４２】
加熱装置２０は、回転ホイール１に対して着脱可能とされており、断熱材からなる略直方体状の本体部（断熱部）２１と、該本体部２１に隣接して配置される熱風供給手段２２と、を有している。前記断熱材としては、例えばＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２を主成分とするセラミックファイバーを用いることができる。また、本体部２１は、その回転ホイール１の外周面に対向配置される部分の上面２１ａが該外周面の形状に沿うようにして略円弧形状に形成されており、この上面２１ａが前記外周面に密着して当接可能とされている。
【００４３】
また、本体部２１には、該本体部２１を略水平方向に貫通するようにして、後述する熱風を流通させる通路のダクト２３が形成されている。図２乃至図４に示すように、ダクト２３は、その一方側（図２における左側）の端部が断面略円形孔状の熱風供給口２４とされており、他方側（図２における右側）の端部が断面略矩形孔状の熱風排出口２５とされている。そしてこれら熱風供給口２４及び熱風排出口２５を滑らかに繋ぐようにして、熱風通路２６が形成されている。
【００４４】
図２において、加熱装置２０の上面２１ａが、回転ホイール１の外周面の下方側に密着するようにして配置された状態で、熱風通路２６の前記外周面に対向配置される部分は、その下壁部分が前記外周面と一定の間隔を開けるようにして正面視略円弧形状に形成されており、また、上壁部分は回転ホイール１の外周面により形成されている。すなわち、前記上壁部分は、上方へ向け開口されるようにして切り欠かれた状態とされている。
【００４５】
すなわち、熱風通路２６の回転ホイール１の外周面に対向配置される部分は、上方に向け開口する正面視略円弧形状の凹溝２７とされている。この凹溝２７の溝幅は、回転ホイール１の外周面の溝２の溝幅よりも大きく設定されており、またその溝の延在する方向が、回転ホイール１の溝２に沿うようにして配置されている。
【００４６】
また、図５に示すように、加熱装置２０の本体部２１は、その一方側（図５における左側）の本体前部２８と、他方側（図５における右側）の本体後部２９とを組み合わせるようにして形成されている。すなわち、本体部２１は、その一方側と他方側とに分割可能とされており、その分割される位置は、回転ホイール１の軸線Ｃの下方近傍に設定されている。
【００４７】
また、加熱装置２０の熱風供給手段２２は、図２に示すように、本体部２１の一方側に隣接して配置され、例えばプロパンガス等の燃料と空気とを強制混合して燃焼させる強制燃焼バーナーを備えるとともに、燃焼により発生した高温の排気熱（熱風）を、ブロワーファンを用いて直接的に本体部２１のダクト２３の熱風供給口２４へ送り込むことができるように構成されている。
【００４８】
次に、本実施形態の回転ホイール式連続押出装置１０による金属押出材Ｓの製造について説明する。
まず、押出加工の開始前において、予め回転ホイール１の外周面の溝２を加熱する。
図２に示すように、回転ホイール１とハウジング３とを離反させた状態で、回転ホイール１の外周面の下方側に、加熱装置２０を配設する。
この状態で、加熱装置２０の熱風供給手段２２の前記強制燃焼バーナーを燃焼させ、熱風を発生させる。また、予め回転ホイール１を、軸線Ｃ周りに回転駆動させておく。
【００４９】
熱風供給手段２２で発生した熱風は、前記ブロワーファンによって本体部２１のダクト２３の一方側の熱風供給口２４へ送り込まれる。送り込まれた熱風は、図２の矢印に示すようにして略水平方向にダクト２３の通路内に押し出され、該ダクト２３に案内されるようにして、熱風供給口２４から熱風通路２６を通り、さらに他方側の熱風排出口２５へと送られて装置から排出される。
【００５０】
ここで、熱風通路２６は、その回転ホイール１の外周面の下方側に対応する凹溝２７の部分が、該外周面の形状に沿うようにして正面視略円弧形状に形成されているので、熱風供給口２４から送り込まれた熱風は、その連続して送出される上流側の熱風に付勢されるようにして、凹溝２７を通じて回転ホイール１の溝２に押し当てられ、さらに熱風通路２６の略円弧形状に沿うようにして外周面の下方へと回り込み、熱風排出口２５へと送られる。
【００５１】
このようにして、ダクト２３の熱風通路２６を流通する熱風が、凹溝２７から直接的に回転ホイール１の溝２を加熱するようになっている。また、熱風の一部は凹溝２７から溝２に案内されるようにして、上面２１ａの上方へ向け排出されるが、この排出の際にも溝２の加熱が行われる。そして、溝２の表面温度が２００℃以上３００℃以下となるまで加熱した後、この加熱装置２０を回転ホイール１から離脱させ、代わりにハウジング３を回転ホイール１に装着する。
【００５２】
次に、押出加工の開始以降について説明する。
まず、図１に示すように、ワイヤー状の押出用素材Ｗが、コイニングロール１１により回転ホイール１の溝２に押し付けられ、該溝２に嵌め込まれる。押出用素材Ｗは、回転ホイール１が回転方向Ａに回転駆動されるのに伴って、回転方向Ａの下流側へと送られていく。
【００５３】
押出用素材Ｗは、回転ホイール１の溝２との摩擦力により牽引されるようにして、素材案内通路５に送り込まれる。素材案内通路５の下流端は、アバットメント８により堰き止められており、連続して送り込まれる押出用素材Ｗによってその通路内が高圧化される。そして押出用素材Ｗは、素材案内通路５を形成する回転ホイール１の溝２と、シュー４ａ及びフィードプレート６との間の摩擦による摩擦熱、及び、押出用素材Ｗ自身が塑性変形して発生する変形熱により、塑性変形される。
【００５４】
素材案内通路５の内部で塑性変形された押出用素材Ｗは、上流側から連続して送り込まれる押出用素材Ｗによって該素材案内通路５に開口するフィードプレート６の素材案内口６ｂへと圧入されて押し出されていき、さらにフィードプレート６の外面に設けられるダイス７の成形孔７ｃへと圧入されていく。そして、このダイス７の成形孔７ｃを通過することによって、所望の断面形状を有する金属押出材Ｓへと成形される。ダイス７の成形孔７ｃを通過した金属押出材Ｓは、複数のバックアップリング９の案内孔９ａを通って、装置の外部へ送出される。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る回転ホイール式連続押出装置１０によれば、回転ホイール１に対し着脱可能な加熱装置２０が備えられており、押出加工の開始前に、この加熱装置２０を用いて回転ホイール１の溝２を加熱可能とされている。すなわち、加熱装置２０のダクト２３の熱風通路２６が、回転ホイール１の外周面の下方側を覆うようにして配設されるとともに、その一部を前記外周面に向け開口する凹溝２７としており、またこの凹溝２７を外周面の溝２に沿うようにして配置している。そして、加熱装置２０の熱風供給手段２２から該ダクト２３に熱風を供給することにより、熱風が熱風通路２６の凹溝２７から回転ホイール１の溝２を直接的に効率よく加熱しつつダクト２３内を流通するようになっている。
【００５６】
このようにして、熱風供給手段２２から供給される熱風が回転ホイール１の外周面の溝２を直接的に加熱するので、例えば従来のように、埋設される電気ヒータを用い回転ホイール１の内方から外方へ向け熱伝導により間接的に溝２を加熱するのに比べて、加熱時間が大幅に短縮される。また、加熱対象の回転ホイール１の溝２を直接的に精度よく加熱することができるので、短時間かつ高効率で加熱が行える。従って、加熱のための運転費用が低減される。
【００５７】
また、ダクト２３の熱風が回転ホイール１の外周面の溝２に沿うようにして流通するとともに、回転ホイール１がその中心軸１ａの軸線Ｃ周りに回転されているので、溝２が外周面の周方向全体に、広範囲かつ均一に加熱されるようになっている。すなわち、従来のように、回転ホイール１の外周面近傍に互いに間隔を開けて電気ヒータを埋設した場合に、これら電気ヒータの埋設される位置からその周囲へ向かうようにして局部的な加熱が行われていたのに比べ、溝２を前記周方向全体により均一に加熱することができる。
【００５８】
またこの構成によれば、回転ホイール１には、従来のように、電気ヒータ、配線部材、スリップリング及びブラシ等といった種々様々な部材や、これら部材を設置するための取付孔や配線通路などを形成する加工が一切不要である。従って、設備費用・運転費用が大幅に低減される。また、簡便な構造で装置を形成することができるので、耐久性・メンテナンス性が向上し、長期に亘り安定して押出加工を行うことが可能である。
【００５９】
また、本体部２１が断熱材から形成されているとともに、そのダクト２３も、断熱材により形成されている。従って、ダクト２３を流通する熱風の熱気が、ダクト２３からその外方へと移動し本体部２１から放出されることが有効に抑制されている。また、本体部２１の上面２１ａは、回転ホイール１の外周面の下方側に密着するようにして当接しているので、熱風通路２６の凹溝２７から熱風の熱気が漏れることが抑制されている。これによれば、回転ホイール１の中心軸１ａを回転可能に軸支する軸受部１ｂが、ダクト２３を流れる熱風の熱気に晒されることがない。すなわち、回転ホイール１の溝２の加熱によって軸受部１ｂの寿命が短縮されるようなことがなく、装置の耐久性が確保されている。
【００６０】
また、本体部２１は本体前部２７と本体後部２８とに分割可能とされているとともに、その分割する位置が回転ホイール１の軸線Ｃの下方近傍に設定されているので、加熱装置２０を回転ホイール１に設置する際、該回転ホイール１の一方側から本体前部２７を近接させ、他方側から本体後部２８を近接させるようにしてこれら本体前部２７及び本体後部２８を組み合わせることができ、従って前記設置をより簡便に行うことが可能である。
【００６１】
そして、このようにして、予め回転ホイール１の溝２を２００℃以上３００℃以下にまで加熱した後、押出用素材Ｗの押出加工を行うこととしているので、押出加工の開始直後であっても、素材案内通路５に送り込まれた押出用素材Ｗが溝２からの熱伝導により充分に加熱されて、塑性変形し易い状態とされるようになっている。従って、押出用素材Ｗの塑性変形抵抗によって、素材案内通路５の内圧が高くなり過ぎるようなことがなく、ダイス７やフィードプレート６等の工具にかかる負担が良好に軽減されて、これらの工具の変形や破損が防止され、寿命が延長される。すなわち、押出加工が長期に亘り安定して行われるようになっている。
【００６２】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、加熱装置２０は、本体部２１全体が断熱材により形成される断熱部であることとして説明したが、これに限らず、ダクト２３の内壁を断熱材により形成して断熱部とし、それ以外の部分を金属等で形成することとしても構わない。ただし、本体部２１全体を断熱材で形成することにより、より効果的に回転ホイール１の軸受部１ｂを保護することができるので好ましい。
【００６３】
また、本実施形態では、加熱装置２０の熱風供給手段２２が強制燃焼バーナーを有するとともに、その排気熱を熱風として直接取り出しダクト２３へ送出することとして説明したが、これに限らず、例えば前記排気熱から間接的に熱風を取り出すようにしてもよい。また、強制燃焼バーナー以外の燃焼バーナーであってもよい。或いは、バーナーを用いずに、電力を供給して発熱可能な電気ヒータを用いて熱風を発生させても構わない。
【００６４】
また、本実施形態では、加熱装置２０は、一方側に熱風供給手段２２を配置し、他方側に本体部２１を配置することとして説明したが、この配置が逆であっても構わない。
また、加熱装置２０のダクト２３は、開口する凹溝２７を有していればよく、その形状を本実施形態に限定するものではない。
【００６５】
また、本実施形態では、押出加工の開始前に回転ホイール１の溝２を加熱するにあたり、該回転ホイール１を軸線Ｃ周りに回転駆動させながら加熱することとして説明したが、これに限らず、回転ホイール１を停止させた状態として前記加熱を行っても構わない。また、前記加熱の際の回転ホイール１の回転方向は本実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転ホイール式連続押出装置を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る回転ホイール式連続押出装置並びに加熱装置を示す概略断面図である。
【図３】図２の加熱装置をＡ−Ａ方向から見た側面図である。
【図４】図２の加熱装置をＢ−Ｂ方向から見た側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る加熱装置の本体部を説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  回転ホイール
１ｂ  軸受部
２  溝
４，４ａ  シュー
５  素材案内通路
６  フィードプレート
６ｂ  素材案内口
６ｃ  ダイス配置面
７  ダイス
７ｃ  成形孔
８  アバットメント
９  バックアップリング
１０  回転ホイール式連続押出装置
２０  加熱装置
２１  本体部（断熱部）
２２  熱風供給手段
２３  ダクト
２７  凹溝
Ｓ  金属押出材
Ｗ  押出用素材
【図１】
0005056734.tif 000002
【図２】
0005056734.tif 000003
【図３】
0005056734.tif 000004
【図４】
0005056734.tif 000005
【図５】
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