(57)【要約】【課題】フィードプレートを強固に固定してアバットメントの傾きを防止し、高品質な押出製品を安定して製出することが可能な回転ホイール式連続押出装置を提供する。【解決手段】外周面に凹溝が形成された回転ホイールと、前記凹溝に対向して配設される複数のシュー１４と、シュー１４の一方端に連設されるとともに厚さ方向に貫通した連通孔３３を有するフィードプレート３０と、前記凹溝内に位置するアバットメントと、フィードプレート３０の一方端に連設されるとともに前記アバットメントを支持するアバットメントホルダ４０と、を備えた回転ホイール式連続押出装置において、フィードプレート３０は、アバットメントホルダ４０とシュー１４とに挟持して固定され、アバットメントホルダ４０及びフィードプレート３０には、互いの前記回転ホイールの幅方向の相対位置を固定する係合部４６が設けられている。【選択図】図３
2009131857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に凹溝が形成された回転ホイールと、前記凹溝に対向して前記回転ホイールの周方向に沿って配設される複数のシューと、前記シューの前記周方向一方端に連設されるとともに厚さ方向に貫通した連通孔を有するフィードプレートと、前記連通孔の前記周方向一方端縁部から前記凹溝内に突出するように配置されたアバットメントと、前記フィードプレートの前記周方向一方端に連設されるとともに前記アバットメントを支持するアバットメントホルダと、を備えた回転ホイール式連続押出装置において、
前記フィードプレートは、前記アバットメントホルダと前記シューとに挟持して固定されており、
前記アバットメントホルダ及び前記フィードプレートには、互いの前記回転ホイールの幅方向の相対位置を固定する係合部が設けら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２】
前記アバットメントホルダには、前記幅方向両端部に、前記係合部としてそれぞれガイド突起が形成されており、
前記フィードプレートは、前記ガイド突起の間に嵌合することによって前記幅方向位置が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ホイール式連続押出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転ホイール式連続押出装置に用いられるアバットメントホルダであって、
前記回転ホイール式連続押出装置に装着した状態において、前記幅方向両端部に位置する部分にそれぞれガイド突起が形成されていることを特徴とするアバットメントホルダ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の回転ホイール式連続押出装置を用いた押出製品の製造方法であって、
前記回転ホイールと前記シューとによって形成された素材案内通路内に押出用素材を送り込み、
前記係合部によって前記フィードプレートとの前記回転ホイールの幅方向の相対位置が固定された前記アバットメントホルダに支持された前記アバットメントにより、前記押出用素材を堰き止めて流れの方向を変化させ、
前記アバットメントで堰き止められた前記押出用素材を前記フィードプレートの前記連通孔を通じてダイスの成形孔へと供給し、所定断面形状に成形することを特徴とする押出製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定形状の押出製品を押出加工により連続的に成形する回転ホイール式連続押出装置及びこの回転ホイール式連続押出装置に用いられるアバットメントホルダ並びにこの回転ホイール式連続押出装置を用いた押出製品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転ホイール式連続押出装置は、銅や銅合金などの金属材料からなる押出製品を連続的に製造する装置である。従来の回転ホイール式連続押出装置としては、例えば特許文献１，２に記載されたものが知られている。一般的に回転ホイール式連続押出装置は、外周面に凹溝が形成された回転ホイールと、この凹溝の一部を覆って前記回転ホイールの周方向に沿って配列された複数のシューと、シューに連設されるとともに厚さ方向に貫通した連通孔を有するフィードプレートと、前記連通孔の縁部に位置して凹溝内に配設されるアバットメントと、フィードプレートに連設されるとともに前記アバットメントを支持するアバットメントホルダと、を備えており、回転ホイールの凹溝と複数のシューの内周面によって素材案内通路が形成されている。また、成形孔を備えたダイスが、フィードプレートの連通孔と成形孔とが連通されるようにして、フィードプレートの外面側に配設されている。
【０００３】
この回転ホイール式連続押出装置で押出製品を押出加工するには、まず長尺の押出用素材を前記回転ホイールの凹溝内に配置する。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とシュー及びフィードプレートとの間に押し込まれていく。そして押出用素材が前記素材案内通路に充満され、素材案内通路（凹溝）を塞ぐ前記アバットメントに堰き止められる。ここで押出圧力を得て摩擦・変形加熱され、可塑状となった状態でフィードプレートの連通孔を通じてダイスの成形孔へと供給され、所定形状の押出製品に成形される。
ここで、凹溝の内面には、押出用素材の一部がアバットメントによって押し付けられることによってホイールコート層が形成されており、実際には、このホイールコート層の内側部分が前記素材案内通路を形成している。
【０００４】
従来の回転ホイール式連続押出装置においては、回転ホイールの外周面の約半周を覆うようにハウジング部が配設されており、ハウジング部の上方部分にシューが固定され、ハウジング部の下方部分にアバットメントホルダが固定され、これらシューとアバットメントホルダとの間にフィードプレートが挟持・固定されている。
【０００５】
従来の回転ホイール式連続押出装置のフィードプレート部分を図４及び図５に示す。連通孔１３３を有するフィードプレート１３０は、アバットメントホルダ１４０の上面部に載置され、シュー１１４によって上方から押圧されており、アバットメントホルダ１４０とシュー１１４とに挟持されて固定されている。ここで、図５に示すように、フィードプレート１３０に形成されたプレート側ガイド溝１３４と、アバットメントホルダ１４０に形成されたホルダ側ガイド溝１４４とが互いに連なるように配置されることにより、アバットメントを収容するための収容部１４８が画成されている。
【特許文献１】特開２００５−１０３６０９号公報
【特許文献２】特開２０００−０９４０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、アバットメントが素材案内通路に充満された押出用素材から受ける面圧は非常に高く、この面圧によってフィードプレート１３０及びアバットメントホルダ１４０の回転ホイールの幅方向の相対位置にずれが生じて、収容部１４８（プレート側ガイド溝１３４及びホルダ側ガイド溝１４４）が変形してしまうおそれがあった。このように収容部１４８（プレート側ガイド溝１３４及びホルダ側ガイド溝１４４）が変形してしまうと、アバットメントが傾いて配置されることになる。すると、図６に示すように、回転ホイール１１１の凹溝１１１ａ内に形成されるホイールコート層１５０の厚さが凹溝１１１ａの左右で異なる（ｔ１＞ｔ２）ことになり、押出用素材の供給や押出面圧に偏りが生じ、押出製品の形状や寸法が乱れて押出製品の品質が著しく低下してしまうことになる。また、アバットメントの傾きを防止するために押出面圧を低下させた場合には、生産効率が低下するとともに、押出用素材を十分に加熱することができなくなって成形性が低下してしまうといった問題があった。
【０００７】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、フィードプレートを強固に固定してアバットメントの傾きを防止し、高品質な押出製品を安定して製出することが可能な回転ホイール式連続押出装置及びこれに用いられるアバットメントホルダ並びにこの回転ホイール式連続押出装置を用いた押出製品の製造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】
【０００８】
この課題を解決するために、本発明に係る回転ホイール式連続押出装置は、外周面に凹溝が形成された回転ホイールと、前記凹溝に対向して前記回転ホイールの周方向に沿って配設される複数のシューと、前記シューの前記周方向一方端に連設されるとともに厚さ方向に貫通した連通孔を有するフィードプレートと、前記連通孔の前記周方向一方端縁部から前記凹溝内に突出するように配置されたアバットメントと、前記フィードプレートの前記周方向一方端に連設されるとともに前記アバットメントを支持するアバットメントホルダと、を備えた回転ホイール式連続押出装置において、前記フィードプレートは、前記アバットメントホルダと前記シューとに挟持して固定されており、前記アバットメントホルダ及び前記フィードプレートには、互いの前記回転ホイールの幅方向の相対位置を固定する係合部が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
この構成の回転ホイール式連続押出装置においては、アバットメントホルダとフィードプレートとの前記幅方向の相対位置を固定する係合部が設けられているので、アバットメントに大きな面圧が作用した場合でも、アバットメントホルダとフィードプレートとの前記幅方向の位置ずれが発生せず、アバットメントの傾きを防止できる。よって、凹溝のホイールコート層の厚さが左右で異なることがなくなり、押出用素材の供給や押出面圧が左右均等になって、高品質の押出製品を効率良く製出することができる。
【００１０】
ここで、前記アバットメントホルダの前記幅方向両端部に前記係合部としてそれぞれガイド突起を形成し、前記フィードプレートを、前記ガイド突起の間に嵌合することによって前記幅方向位置を固定する構成としてもよい。
この場合、フィードプレートがガイド突起の間に嵌め込められて固定されているので、フィードプレートとアバットメントホルダとの前記幅方向の相対位置が確実に固定されることになる。また、例えば難加工性材料であるＮｉ基耐熱合金で構成されたフィードプレートに特別な加工することなく、フィードプレートを固定できるので、この回転ホイール式連続押出装置を低コストで製作することができる。
【００１１】
また、本発明に係るアバットメントホルダは、前述の回転ホイール式連続押出装置に用いられるアバットメントホルダであって、前記回転ホイール式連続押出装置に装着した状態において、前記幅方向両端部に位置する部分にそれぞれガイド突起が形成されていることを特徴としている。
この構成のアバットメントホルダは、フィードプレートをガイド突起の間に固定することができ、アバットメントの傾きを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る押出製品の製造方法は、前述の回転ホイール式連続押出装置を用いた押出製品の製造方法であって、前記回転ホイールと前記シューとによって形成された素材案内通路内に押出用素材を送り込み、前記係合部によって前記フィードプレートとの前記回転ホイールの幅方向の相対位置が固定された前記アバットメントホルダに支持された前記アバットメントにより、前記押出用素材を堰き止めて流れの方向を変化させ、前記アバットメントで堰き止められた前記押出用素材を前記フィードプレートの前記連通孔を通じてダイスの成形孔へと供給し、所定断面形状に成形することを特徴としている。
この構成の押出製品の製造方法によれば、アバットメントホルダとフィードプレートとの前記幅方向位置が固定されているので、アバットメントの傾きを確実に防止して、高品質な押出製品を効率良く製出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フィードプレートを強固に固定してアバットメントの傾きを防止し、高品質な押出製品を安定して製出することが可能な回転ホイール式連続押出装置及びこれに用いられるアバットメントホルダ並びにこの回転ホイール式連続押出装置を用いた押出製品の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。図１から図３に、本発明の実施形態である回転ホイール式連続押出装置１０を示す。
本実施形態である回転ホイール式連続押出装置１０は、回転軸線Ｃを中心とし矢印Ａ方向に回転駆動可能な回転ホイール１１と、この回転ホイール１１の外周面の一部に対向するように配設されたハウジング部１３とを、備えている。
【００１５】
回転ホイール１１の外周面には、押出加工される長尺状の押出用素材Ｗを案内するための凹溝１１ａが設けられている。この押出用素材Ｗはこの凹溝１１ａ内に配置され、回転ホイール１１の回転駆動及び凹溝１１ａの内面と押出用素材Ｗとの摩擦力によって、この回転ホイール１１に牽引されて送られていくように構成されている。
また、回転ホイール１１の押出用素材Ｗの供給口部分には、押出用素材Ｗを凹溝１１ａ内へと押し付けるコイニングロール１２が配設されている。
【００１６】
ハウジング部１３は、本実施形態では、図１に示すように回転ホイール１１の外周面の約半周（図１において右側部分）を覆うように配設されており、回転ホイール１１はハウジング部１３の上方から下方側に向けて回転移動するように構成されている。
【００１７】
ハウジング部１３の上方部分には、概略矩形板状をなす複数のシュー１４が回転ホイール１１の周方向に沿って配設されている。詳述すると、複数のシュー１４は、互いに隣接状態に一列に配列され、回転ホイール１１の外周面に摺接して凹溝１１ａの径方向外方部分を塞ぐように配置されている。これらシュー１４の回転ホイール１１側は、回転ホイール１１の外周面と摺接するように曲面状の摺接面１４ａとされている。これにより回転ホイール１１の凹溝１１ａがシュー１４により外方から塞がれて、押出用素材Ｗが通過する素材案内通路１５が形成されるようになっている。
【００１８】
シュー１４の周方向一方端（ホイール回転方向Ａ前方端）に連設するようにフィードプレート３０が配設されている。
このフィードプレート３０は、図２及び図３に示すように概略平板状をなし、シュー１４の摺接面１４ａに連なる曲面状の内面部３１と平面状をなす外面部３２とを備えており、厚さ方向に貫通してこれら内面部３１及び外面部３２に開口する連通孔３３が形成されている。また、内面部３１側には、連通孔３３に連なり周方向一方側に向けて延びるプレート側ガイド溝３４が形成されている。このプレート側ガイド溝３４の溝幅（図３において左右方向長さ）は、連通孔３３の幅と略同一に設定されている。なお、本実施形態では、フィードプレート３０は、耐熱性に優れたＮｉ基耐熱合金で構成されている。
【００１９】
このフィードプレート３０の外面部３２側には、図１に示すように、押出用素材Ｗを所定形状に成形するための成形孔１６ａを有するダイス１６が配置されている。フィードプレート３０の連通孔３３とダイス１６の成形孔１６ａとが連通するように配置されており、素材案内通路１５内に供給された押出用素材Ｗが連通孔３３を通じて成形孔１６ａへと供給されて押出製品Ｓへと成形され、押出方向Ｅへ送出されるように構成されている。このダイス１６は、アバットメントホルダ４０の台座部４１に据え置かれている。さらに、ダイス１６の押出方向Ｅ後方側には、成形孔１６ａに連通するリング孔１８ａを有する複数のバックアップリング１８が配設されている。これら複数のバックアップリング１８は、ハウジング部１３内に収容されており、ダイス１６を固定するとともに、ダイス１６に作用する押出力をハウジング部１３に伝達させるものである。
【００２０】
フィードプレート３０の連通孔３３の周方向一方端縁部（ホイール回転方向Ａ前方端縁部）に設けられたプレート側ガイド溝３４には、凹溝１１ａ内に突出するアバットメント２０が配設されている。アバットメント２０は、凹溝１１ａの内面と僅かな隙間をあけて配置されており、素材案内通路１５内に供給された押出用素材Ｗをせき止めてフィードプレート３０の連通孔３３側、つまり押出方向Ｅへと押出用素材Ｗの流れを曲げるものである。本実施形態では、図１に示すように、アバットメント２０によって押出用素材Ｗの流れが約９０°曲げられている。
【００２１】
このアバットメント２０は、ハウジング部１３の下方部分に配設されたアバットメントホルダ４０に支持されている。
アバットメントホルダ４０は、図２及び図３に示すように、台座部４１と、台座部４１の上方に位置する嵌合部４２とを備えている。台座部４１には、アバットメントホルダ４０をハウジング部１３に固定する固定ボルト（図示なし）を挿通するためのボルト孔４３が設けられている。
【００２２】
嵌合部４２の回転ホイール１１側には、周方向に延びて周方向他方側（ホイール回転方向Ａ後方側）に開口するホルダ側ガイド溝４４が形成されている。このホルダ側ガイド溝４４の溝幅はプレート側ガイド溝３４の溝幅と同一に設定されている。台座部４１のうちこのホルダ側ガイド溝４４の下方部分にはアバットメント２０が載置される載置部４５が形成されている。
また、嵌合部４２の幅方向（図３の左右方向）両端部には、上方に向けて突出するガイド突起４６がそれぞれ設けられており、嵌合部４２は、図３に示すように上方に向けて開口したアルファベットの「Ｕ」字状をなしている。このガイド突起４６間の距離は、フィードプレート３０の幅方向（図３の左右方向）長さと略同一に設定されている。
【００２３】
そして、図３に示すように、アバットメントホルダ４０の嵌合部４２に、フィードプレート３０が嵌合されて固定されている。このとき、フィードプレート３０のプレート側ガイド溝３４とアバットメントホルダ４０のホルダ側ガイド溝４４とが連なるように配置されることになり、プレート側ガイド溝３４とホルダ側ガイド溝４４とによって、アバットメント２０を収容する収容部４８が画成されている。
【００２４】
このように、フィードプレート３０は、ハウジング部１３の下方に固定されたアバットメントホルダ４０とハウジング部１３の上方に配設されたシュー１４によって挟持されて周方向位置が固定され、アバットメントホルダ４０のガイド突起４６によって幅方向位置が固定されているのである。
また、アバットメント２０は、台座部４１に形成された載置部４５に載置されるとともに画成された収容部４８に収容されて固定される。
【００２５】
次に、前述のように構成された回転ホイール式連続押出装置１０による押出製品Ｓの製造について説明する。
図１において、長尺状の押出用素材Ｗは、矢印Ｂ方向に回転するコイニングロール１２によって、矢印Ａ方向に回転駆動される回転ホイール１１の凹溝１１ａの内側に押し付けられる。この押出用素材Ｗは、回転ホイール１１の回転駆動にともなう押出用素材Ｗと凹溝１１ａとの間の摩擦力により牽引されて、素材案内通路１５内に送り込まれる。この素材案内通路１５内のホイール回転方向Ａ前方側にアバットメント２０が配設されているので、送り込まれる押出用素材Ｗによって素材案内通路１５内の圧力が上昇する。そして押出用素材Ｗは摩擦・変形加熱によって可塑状となり、アバットメント２０部分で流れの方向が変化させられ、フィードプレート３０の連通孔３３へと圧入されていき、ダイス１６の成形孔１６ａを通過することで所定の形状に成形され、押出方向Ｅに向けて押出製品Ｓが製出される。
【００２６】
ここで、アバットメント２０は、凹溝１１ａの内面との間に僅かな隙間をあけて配設されているので、可塑状になった押出用素材Ｗの一部は凹溝１１ａの内面に強く押し付けられてホイールコート層が形成されることになる。
なお、可塑状となった押出用素材Ｗの一部が回転ホイール１１の外周面にバリ状に押し出されることになるが、発生したバリは、アバットメント２０の周方向一方側（ホイール回転方向Ａ前方側）に配設されたスクレーパー１９によって除去される。
【００２７】
このような構成とされた本実施形態である回転ホイール式連続押出装置１０によれば、フィードプレート３０が、アバットメントホルダ４０の嵌合部４２（一対のガイド突起４６の間）に嵌め込められて固定されているので、フィードプレート３０とアバットメントホルダ４０との幅方向の相対位置が確実に固定されることになる。よって、アバットメント２０に大きな面圧が作用した場合でも、アバットメントホルダ４０とフィードプレート３０との幅方向の位置ずれが発生せず、アバットメント２０の傾きを防止できる。これにより、凹溝１１ａのホイールコート層の厚さが左右で異なることがなくなり、押出用素材Ｗの供給及び押出面圧が左右均等となり、高品質の押出製品Ｓを効率良く製出することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態に係るアバットメントホルダ４０によれば、例えばＮｉ基耐熱合金等の難加工性の材料で構成されたフィードプレート３０に特別な加工することなく、フィードプレート３０を強固に固定できる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、係合部としてアバットメントホルダにガイド突起を設けたものとして説明したが、これに限定されることはなく、アバットメントホルダ及びフィードプレートに、幅方向の相対位置を固定する係合部を設けてもよい。例えば、アバットメントホルダに係合凸部又は係合凹部を形成し、フィードプレートに係合凹部又は係合凸部を形成してもよい。
【００３０】
また、フィードプレートの外面部に接するようにダイスを配置したものとして説明したが、これに限定されることはなく、フィードプレートとダイスとの間に可塑状となった押出用素材の流動を制御するフローガイドを設けてもよい。
さらに、長尺状の押出用素材Ｗを押出成形するものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば粉粒金属材料を押出用素材とし、シュー上方より素材案内通路へと貫通して形成された供給孔からこの粉粒金属材料を素材案内通路へと供給する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態である回転ホイール式連続押出装置の概略断面説明図である。
【図２】図１に示す回転ホイール式連続押出装置のフィードプレート部分の拡大図である。
【図３】図２に示すフィードプレート部分を内周側（回転ホイール側）から見た図である。
【図４】従来の回転ホイール式連続押出装置のフィードプレート部分の拡大図である。
【図５】図４に示すフィードプレート部分を内周側（回転ホイール側）から見た図である。
【図６】従来の回転ホイール式連続押出装置によって形成された凹溝内のホイールコート層を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  回転ホイール式連続押出装置
１１  回転ホイール
１１ａ  凹溝
１４  シュー
２０  アバットメント
３０  フィードプレート
３３  連通孔
４０  アバットメントホルダ
４６  ガイド突起（係合部）
【図１】
2009131857.tif 000003
【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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