JP2003033813A - 押出しプレス装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな力で遂行できる押出し装置を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも部分的に金属材料である押出
しブロック（３６）からプロフィールを製造するための
押出し装置は押出しブロック（３６）を収容するための
容器ボア（１２）を備えた容器（１０）と、ステム（３
２）と、シェーピング室及び（又は）ダイス（１８）
と、容器ボア（１２）とダイス（１８）との間に位置す
る加熱装置（２５）とを有する。加熱装置（２５）は、
加熱室壁（２６ａ、２６ｂ）を備えた少なくとも第１及
び第２の加熱室区分（２２ａ、２２ｂ）と、加熱室壁
（２６ａ、２６ｂ）を誘導加熱するための手段（３０）
とを有する中空の金属チューブの形をした加熱室（２
２）を含む。第１の加熱室区分（２２ａ）は、押出し方
向（ｘ）に関して、第２の加熱室区分（２２ｂ）よりも
大きな横断面直径を有し、段様の横断面の縮小部を形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、押出しブロックを収容するた
めの容器ボアを備えた容器と、ステムと、シェーピング
室（即ち所定の形状を付与する成形室）及び（又は）ダ
イスと、容器ボアとダイス又はシェーピング室との間に
位置する加熱装置とを有する、少なくとも部分的に金属
である材料の押出しブロックからプロフィール（所定形
状を有する物体）を製造するための押出しプレス装置に
関し、また、金属プロフィールを製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】押出し方法による金属プロフィールの製
造は当業界の専門家に知られた技術であるが、アルミニ
ウム合金で作られ、７００ｍｍ以上の幅を有する大きな
プロフィールの製造では、多くの技術的な問題がある。

【０００３】更に、現状の押出し技術を使用して２ｍｍ
以下の壁厚のプロフィールを製造することは殆ど不可能
である。しかし、重量及びコストの節約の点では、プロ
フィールの壁厚を減少させる、すなわち、プロフィール
の通常の幾何学的公差を維持しながら１ｍｍ以下の壁厚
を達成することができるようにするのが極めて望まし
い。温度分布及び流量による、押し出し力に対する制限
及び金属の均一分布の達成に対する制限は、現代の技術
を使用しての薄い壁のプロフィールの製造を妨害する本
質的な因子である。

【０００４】さらに、現在の押出し技術では、中型及び
一層小さな幅のプロフィールの製造もまた、使用される
材料及び横断面寸法によりある程度制限される。例え
ば、普通の押出しプレスで利用できる押出し力では、高
強度のアルミニウム合金は殆ど押出しすることができな
いか、又は、できたとしても非常に困難である。このよ
うな制限は中空プロフィール特に多数の室を有する中空
プロフィールの製造にとって特に当てはまる。更に、寸
法的な公差を満たすことができないこと及び金属の分布
不良は、頻繁に遭遇する問題であり、小さな横断面寸法
を有するプロフィールの部品におけるダイスの不十分な
充填によるものである。

【０００５】金属マトリックス内に分散した粒子又は非
金属製の高融点繊維を含む金属を基礎とする粒子で補強
された複合体を処理する方法として押出し方法を使用す
ると、高強度の合金を処理する際の上述したものに匹敵
する問題が生じる。ＷＯ−Ａ−８７／０６６２４号、Ｗ
Ｏ−Ａ−９１／０２０９８号及びＷＯ−Ａ−９２／０１
８２１号公報には、これらのいわゆる「金属マトリック
ス複合体」の製造についての詳細な記載がある。それに
よれば、金属マトリックス内へ埋設すべき粒子が合金溶
融物となるように最初に均質にかき混ぜられる。次い
で、溶融複合材料は押出しによる更なる処理に適したフ
ォーマットとなるように鋳造、例えば連続鋳造される。

【０００６】ＷＯ９８／１９８０３号公報においては、
上述の問題の解決策として、部分的に固体で部分的に液
体の状態の押出しブロックがプロフィールとして成形さ
れるような押出し方法が提案されている。部分的に固体
で部分的に液体の状態を達成するために、押出しブロッ
クは押し出し前に加熱の目的のための加熱素子の流通チ
ャンネルを通してプレスされる（押される）。しかし、
流通チャンネルを通しての最初はまだ固体のブロック材
料のプレスは極めて大きな押出し力を必要とし、このよ
うな流通チャンネルの区域において顕著な圧力降下を生
じさせる。必要な大きい押出し力とは別に、押出し方法
の制御が局部圧力降下の結果としてかなり一層困難にな
る。更に、半固体状態で加熱素子を通過した後のブロッ
クの流体部分の分布はその制御が困難であり、原則とし
て不均質となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の方法を改善し、加熱素子内での圧力降下を減少させる
ことである。更に、部分的に固体で部分的に液体の状態
のチキソトロピー合金のブロックの押出しは、液体比率
の分布の出来る限りの均質を達成しながら、簡単化すべ
きである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的は本発明により
達成され、本発明においては、加熱装置は、押出し方向
に関して容器の後に又は容器にすぐに続いて配置された
中空本体の形をした加熱室を備え、加熱室壁を備えた少
なくとも第１及び第２の加熱室区分と、加熱室壁を加熱
するための手段とを有し、第１の加熱室区分が、押出し
方向ｘに関して、引き続きの第２の加熱室区分よりも大
きな横断面直径を有する。

【０００９】更なる発展したバージョンは特許請求の範
囲に記載する。加熱室は、好ましくは５つより少ない区
分、有利には４つより少ない区分、特に２つの区分を有
する。加熱区分の少なくとも１つ、好ましくはすべての
加熱区分は、押出し方向ｘにおいてじかに続く加熱区分
よりも大きな横断面直径を有し、これは、もちろん、加
熱室の第１の区分は後続する加熱区域には該当しない。
異なる直径の２つの加熱区分間の遷移区域は急激な、完
全な又は部分的な横断面の縮小部を特徴とする。本発明
の特に好ましいバージョンにおいては、横断面の縮小部
は加熱室の横断面の全周又は円周の一部にわたって延び
る棚又は段部の形をしている。加熱室に数個の区分を設
けた場合は、例えば棚又は段部の形をした急激に狭くす
る横断面は２つの加熱区分間のすべての又はいくつかの
遷移区域内に設けられ、上述のように、横断面を狭くす
ることは押出し方向において生じる。

【００１０】横断面の縮小部はまた、例えばテーパーの
形態で連続的に延びることができ、必要なら、でこぼこ
のパターンを有することができる。更に、横断面の縮小
部は数個の段部として形成することができる。

【００１１】横断面の縮小部は先行する加熱室区分の横
断面直径の、好ましくは５ないし４０％、より有利には
１５ないし３０％、特に２０ないし３０％になる。有利
には、加熱室の全長は押し出しブロックの長さの２−４
倍、特にその長さの２．５−３．５倍になる。

【００１２】容器にじかに続く加熱室の第１の区分の横
断面形状及び直径は実質上、好ましくは精確に、容器ボ
アの横断面形状及び直径と同じである。押出しブロック
は好ましくはビレットの形をしており、そのため、容器
ボア及び容器ボアに続く隣接する第１の加熱区分の横断
面形状は円筒形状である。引き続きの加熱区分は好まし
くは同様に円筒形状を有する。加熱区分、特にダイスの
近くの加熱室区分の横断面形状は、異なる形状、例えば
楕円形状とすることができる。

【００１３】本発明の特殊なバージョンにおいては、加
熱区分の形状は関連するプロフィールの横断面の形状に
近づくことができる。好ましいバージョンにおいては、
加熱室の第１の区分の横断面形状及び直径は容器ボアの
ものと対応し、加熱室の次の区分、特にダイスへと続く
加熱室の区分（単数又は複数）はプロフィールの横断面
形状及び横断面直径に近づき、これは押出し方向ｘにお
いて段階的に生じる。ダイス内での実際のシェーピング
（成形）の前に押出しブロックの形状をプロフィールの
横断面の形状に近づけることにより、ブロックを形状形
成するのに必要な力の量を減少させることができる。加
熱室区分が円筒状の横断面を呈しない場合、横断面直径
は平均横断面直径を意図するものと理解すべきである。

【００１４】矩形のプロフィールを製造するための本発
明に係る押出し装置の加熱室は、例えば、容器ボアに続
く第１の円筒状の加熱区分と、ダイスに続くプロフィー
ルの形状に近づく楕円形の加熱区分とを有することがで
きる。

【００１５】加熱室は中空の耐熱性金属、特にスチール
のチューブの形をするのが有利である。中空のチューブ
は強磁性スチール、特にニッケル／コバルト／クロムス
チールで作るのが有利である。

【００１６】容器ボア及び特に加熱室は、好ましくは、
耐熱性断熱材で被覆されるか、または、セラミック材料
で作られる。極めて好ましいものは、良好な断熱特性を
有するカーボン繊維で補強されたセラミック材料の断熱
クラッディングである。 加熱室の壁の加熱は好ましく
は、誘導加熱により遂行される。その目的のため、加熱
室又は加熱室の中空金属チューブは、有利には、誘導コ
イルにより取り囲まれる。誘導コイルの巻線は、断熱ク
ラッディングを備えた中空金属チューブのまわりに、好
ましくは螺旋状に、巻かれる。適用された誘導場は特に
中空金属チューブの加熱を行い、室の壁を加熱する。必
要なら、抵抗加熱の如き他の加熱方法を使用して加熱室
の壁の加熱を達成することもできる。

【００１７】同様に、容器又は容器ボアの壁は、有利に
は、例えばボア内に導入された押出しブロックを加熱す
るためのワイヤの如き加熱素子を有し、押出しブロック
への熱伝達が容器ボアの壁を介して生じるようにする。

【００１８】本発明の特殊なバージョンにおいては、押
出しブロック材料に対面する加熱室の内壁は、レリーフ
構造、有利には実質上押出し方向に延びる溝又はリブ、
特に押出し方向において壁のまわりで螺旋形状に延びる
螺旋状の溝又はリブを有する。上述の溝、リブ又はレリ
ーフ構造は加熱室の壁の表面の増大に寄与し、加熱室の
壁から押出しブロック材料への良好な熱伝達を行う。押
出し方向におけるレリーフ構造の方向付けは一層小さな
摩擦損失を生じさせ、加熱室内の圧力損失を限界内に維
持する。

【００１９】その形状形成開口を備えたダイスは加熱室
の近く又は加熱室にじかに続いて位置するのが有利であ
る。有効には、ダイスはダイス開口まで先細りの漏斗状
に狭くなる横断面を有する。

【００２０】本発明の別のバージョンにおいては、同様
に加熱される、特に誘導加熱されるシェーピング室が加
熱室の後に設けられ、この場合、予備加熱された、特に
部分的に固体で部分的に液体の押出しブロック材料がプ
ロフィールとして形成される。シェーピング室は押出し
方向ｘにおける加熱室の端区分での加熱室の一部の形及
び別の加熱室区分の形とすることができる。

【００２１】シェーピング室の直接後に、加熱された、
部分的に固体で部分的に液体の押出し物を安定化させる
冷却されたモールドを設けることができる。基本的には
普通の鋳造モールドに対応するものとできるこのような
モールドは、有効には、モールド壁との接触により固化
する金属ストランドを間接的に冷却する冷却装置と組み
合わせる。

【００２２】シェーピング室の壁は好ましくはモールド
の壁まで連続的にカーブする。中空のプロフィールを製
造するために、シェーピング室は従来の押出しにおける
ようにマンドレル部分を具備することができる。シェー
ピング室と冷却されたモールドとの間に、熱絶縁材料の
中間素子即ち層を設けることができる。

【００２３】シェーピング室又はモールドの直接後に、
プロフィールをその最終形状にシェーピングするダイス
を設ける。しかし、随意には、この場合、ダイスは無し
で済ませることができる。シェーピング室及びモールド
の形状及び製造に関する更なる詳細はＷＯ９８／１９８
０３号明細書から分かろう。

【００２４】ダイスから出現するプロフィールを直接冷
却する手段、例えば冷却剤、好ましくはプロフィールに
適用される冷却剤の完全な蒸発を提供する冷却装置の使
用も考えられる。

【００２５】押出しブロック上の圧力、即ち、例えば特
殊な付加に必要な６００℃までの高温から由来する圧縮
力が制限なしに増大することができないので、本発明に
係る装置の有利な更なる発展は、プロフィールへの押出
しブロックのプレスを、プロフィールの形へのブロック
の押出しを補助するために加えられる引張力により補強
することができることである。引張力ｋをプロフィール
に加えるために引っ張り装置を設けることができる。

【００２６】本発明はまた、少なくとも一部を金属材料
で作られたプロフィールを製造する方法に関し、この方
法では、押出しブロックが容器のボア内に導入され、圧
縮力を与えるステムにより、シェーピング室及び（又
は）ダイス内へプレスされてプロフィールの形となり、
プロフィールとして押出す前に、押出しブロックは予備
加熱され、特に部分的に固体で部分的に液体の状態に変
換される。

【００２７】方法の特徴とするところは、押出しブロッ
クが容器ボアから押出されて加熱装置の加熱室内へ入
り、誘導加熱された加熱室の壁により予備加熱され、加
熱室が第１及び第２の区分を有し、横断面の縮小部の結
果、加熱室の第２の区分は、押出し方向ｘに関して、先
行する第１の加熱区分よりも小さな横断面直径を有し、
縮小部の押出し方向とは反対の部分において、予備加熱
された、特に部分的に液体の又は液体の押出しブロック
材料をとどめる不良流れの区域が形成されることであ
る。

【００２８】加熱室内での押出しブロックの予備加熱は
ブロックを軟化するか又はその延性を増大させ、チキソ
トロピー合金の場合は、ブロックを部分的に固体で部分
的に液体の状態に変換する役目を果たす。

【００２９】ブロックは好ましくは固相線温度又はそれ
以下の温度まで容器コア内で加熱され、または、ブロッ
クが既に予備加熱されていた場合は、予備加熱温度に再
加熱されるか又は予備加熱温度に保持される。しかし、
本発明に係る装置は、特に予備加熱されなかったブロッ
クの処理を可能にする。

【００３０】ステムの使用により、圧力の適用下でブロ
ックを連続的に容器ボア内へ前進させることができ、こ
のため、ステムは、好ましくは、容器ボアの端部まで前
進される。前進速度は例えば約５−１０ｍｍ／秒であ
る。

【００３１】ブロックは、誘導加熱された加熱室の壁に
接した領域を介して、好ましくは固相線温度より高い温
度に更に加熱される。誘導加熱の量は、好ましくは、加
熱室の中空金属チューブのみが、及び、必要なら、加熱
室の壁に接して位置するブロックの周辺区域が直接誘導
加熱されるように、選択される。また、ブロックの全体
の横断面を意図的に誘導加熱することも可能である。

【００３２】有利には、加熱方法が進行するにつれて、
最初に、多量の液体部分を伴った溶融結果物が加熱室の
壁の区域内で形成される。２つの加熱室区分間で横断面
が急激に狭くなるいわゆる「デッドゾーン」において、
即ち、横断面の縮小部の前に不良流れ特性を与える空間
においては、加熱室の壁の近くの多量の液体部分を伴う
ブロック材料の相が動きを抑制され、一方、まだ固体の
又は少量の液体部分を伴った半固体のブロック材料が横
断面の中央から加熱室の次の横断面の縮小部内へ流れ、
更に加熱される。

【００３３】本発明に係る装置は横断面の外部から横断
面の中央へのブロック材料の有効で均一な加熱を行い、
形状形成室又はダイスへの入口の区域においてまだ部分
的に固体で部分的に液体のブロック材料の全横断面にわ
たって液体比率の均質な分布を達成させる。横断面の縮
小部における「デッドゾーン」内での部分的に液体ない
し完全に液体のブロック材料はまた、加熱室の壁とブロ
ック材料との間の熱交換を改善する。

【００３４】本発明に係る装置の第１のバージョンにお
いては、部分的に固体で部分的に液体のブロック材料は
加熱室からダイスの形状形成横断面内へ流れ、ダイスの
形状形成開口内でのプロフィールとしてその最終形状に
シェーピングされる。ダイスから出た直後に、プロフィ
ールは冷却装置により直接的及び（又は）間接的に冷却
され、必要なら、引張力を加える引っ張り装置により引
っ張られ、次いで、更なる処理のために移送される。

【００３５】本発明に係る装置の第２のバージョンにお
いては、部分的に固体で部分的に液体のブロック材料
は、加熱室から、これにじかに続き加熱室とは別体又は
その一部であるシェーピング室を通して送られ、プロフ
ィールとして形状形成される。シェーピング室にじかに
続くモールド内で、プロフィールは冷却され、部分的に
又は完全に固化される。随意には、部分的に又は完全に
固化したプロフィールは引き続きのダイス内でその最終
形状にシェーピングされる。

【００３６】加熱室を去る際即ちシェーピング室又はダ
イスへ入る際のブロックの材料は、好ましくは、全体の
多くて７０％、有利には２０−６０％、特に４０−５０
％である均等な液体相比率を呈する。形状形成の目的と
して望ましいブロック材料の正確な液体部分は処理すべ
き材料の特性及び製造すべきプロフィールの横断面に依
存する。

【００３７】ダイスを去った後、好ましくはプロフィー
ル上に散布された冷却剤の完全な蒸発により、プロフィ
ールは積極的に有効に冷却される。冷却剤の完全な蒸発
による冷却は、冷却剤が高温でまだ部分的に溶融してい
る可能性のある金属の方向へ戻ることができないことを
保証する。

【００３８】本発明に係る装置によれば、例えば次の材
料を処理することができる。 − 例えば、本来的に硬質の又は時効硬化性の鍛練合金
のようなアルミニウムの鍛練合金； − 合金、特にＡｌＭｇ又はＭｇＡｌ型式の硬質合金の
如きチキソトロピー状態のアルミニウム及びマグネシウ
ム合金； − チキソトロピー状態のマグネシウム又は銅を基礎と
する合金； − アルミニウム又はマグネシウムの非チキソトロピー
硬質合金、特にＡｌＭｇ又はＭｇＡｌ合金； − 金属又は非金属の高融点粒子及び（又は）繊維を一
部に備えたアルミニウム又はマグネシウムを基礎とする
合金（金属マトリックス複合体）。好ましい非金属添加
物は金属酸化物、金属窒化物及び金属炭化物の如きセラ
ミック材料である。このような材料の例は炭化ケイ素、
酸化アルミニウム、炭化ボロン、窒化ケイ素及び窒化ボ
ロンである。これらの添加物は、例えば、材料の硬度及
び剛性に影響を及ぼすことができる。

【００３９】予備加熱されたブロック又は部分的に固体
で部分的に液体の状態でのブロックの使用は、一層小さ
な押出し力で材料の変形を遂行できる点で、従来の完全
に固化した押出しビレットよりも秀れた利点を与える。

【００４０】本発明に係る方法を使用することにより、
同じ力で、従来の押出しプレスを使用した場合に殆ど不
可能な（又は可能でも高価な方法でしか得られない）プ
ロフィールとして材料を押出すことができる。更に、こ
こで述べた装置を使用することにより、容器コアとダイ
ス開口との間での圧力損失は小さくなり、その結果、こ
の小さな圧力損失のため、一層小さな押出し力だけで済
む。その結果、従来の製造方法に比べて、匹敵する寸法
のプロフィールを一層小さな生産設備で押出すことがで
きる。

【００４１】本発明に係る装置は、安価な方法で、特に
すべての種類の硬質合金及び複合材料を良質の製品とし
て処理することを可能にする。更に、本発明に係る装置
を使用して、極めて薄い壁のプロフィール、又は、例え
ば２ｍｍ以下、特に１ｍｍ以下の壁厚を有する極めて薄
い壁部分を備えたプロフィールを製造することができ
る。本発明に係る方法を使用することにより、種々の幅
の大小のプロフィール、特に、例えば５００ｍｍ以上、
特に７００ｍｍ以上の大きな幅の大きなプロフィールを
製造することができる。また、既存の押出しプレスは妥
当なコストで本発明に係る押出しプレス装置に変換する
ことができる。

【００４２】

【実施の形態】図１の区画（ａ）に断面で示す本発明に
係る押出しプレス装置５は円形横断面のボア（穴）１２
を備えた容器１０を有する。容器１０はまた、加熱ワイ
ヤの形をしていて、容器のボア１２内に挿入された押出
しブロック３６を加熱するための加熱素子２０を含む。
押出しブロックはステム３２又はそのダミーブロック３
４により押出し方向へ前進される。容器ボア１２にすぐ
続いて、円形横断面を有し、第１の加熱室区分２２ａと
第２の加熱室区分２２ｂとを有する加熱室２２を備えた
加熱装置２５が位置する。第１の加熱室区分２２ａの直
径は容器ボア１２の直径に等しい。加熱室の第１の加熱
室区分２２ａから第２の加熱室区分２２ｂへ移る部分で
横断面が狭くなっている部分９があり、第２の加熱室区
分２２ｂの直径が第１の加熱室区分２２ａの直径よりも
約２５％小さくなるようにする。横断面が狭くなってい
る部分即ち横断面減少部９は全周にわたり延びるリング
状の段部として示す。

【００４３】第１の加熱室区分２２ａは加熱室の全長の
約２／３の長さを有し、第２の加熱室区分２２ｂは加熱
室の全長の約１／３の長さを有する。加熱室２２は中空
円筒状のスチール本体の形をしている。容器ボア１２の
壁及び加熱室２２の壁は共に耐熱性断熱材１４又はセラ
ミック材料でその外側を被覆される。

【００４４】加熱室２２の中空で円筒状のスチール本体
は誘導コイル３０により囲まれ、このコイルにより、加
熱室の壁２６ａ、２６ｂを加熱するための誘導力が発生
される。加熱装置２５の金属製の中空シリンダは例えば
約６００−７００℃の温度に加熱される。押出しブロッ
ク材料は部分的に固体で部分的に液体の状態で加熱室２
２内へ導入され従って第１の加熱室区分２２ａ内におい
て、液体比率が加熱室の壁の区域で最大となる。加熱室
の壁２６ａの区域における部分的に液体の押出しブロッ
ク材料のこの相はまた、「デッドゾーン」としても知ら
れるいわゆるスラック流れゾーン４において横断面の縮
小部９で抑制され、一方、横断面の中央からの一層固体
の多い押出しブロック材料は加熱室の第２の区分２２ｂ
内へ流れる。この工程は、周辺部での高液体比率部分の
押出しブロック材料を中央における低液体比率部分の押
出しブロック材料から分離する概念的に描いた軟化先端
部３８により示される。

【００４５】加熱室２２の後がダイス１８である場合、
押出しブロック材料は開口２８を通して形状形成横断面
内へ送られる。ダイス１８から出現するプロフィール４
０は冷却装置２４を通り、冷却剤により積極的に冷却さ
れる。プロフィール４０がダイス１８を去る位置に引っ
張り装置４４を設ける。押出し工程を支えるために、駆
動ローラを介して、引張力ｋが押出し方向ｘにおいて出
現するプロフィール４０に加えられる。

【００４６】図１の区画（ｂ）には、図１の区画（ａ）
における構成のためのモデル計算に基づき、押出し装置
５内の押出しブロック材料における押出し力（ｐ）及び
液体比率（ＬＦ）２の変化を示し、「ａ」は容器ボア１
２における区画を表し、「ｂ」は第１の加熱室区分２２
ａにおける区画を表し、「ｃ」は横断面の縮小部９での
区画を表し、「ｄ」は第２の加熱室区分２２ｂにおける
区画を表し、「ｅ」はダイスへの先細り入口の区画を表
し、「ｆ」はダイスの開口における区画を表す。

【００４７】例として提供される装置においては、ステ
ム３２は約５００バールの圧力で作動する。ダイスの開
口２８までは、圧縮力の顕著な降下はない。横断面の縮
小部９の区域においてのみ、小さな距離にわたって若干
の圧力降下が存在する。

【００４８】容器ボア１２内の押出しブロック材料の温
度は固相線温度又はそれ以下であり、その結果、液体相
はまだ形成されない。加熱室２２においては、液体相の
比率が連続的に特に周辺区域で増大し、そのため、ダイ
スの区域における押出しブロック材料は約４５−５０％
の均質の液体比率に達する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の区画（ａ）は本発明に係る押出しプレス
装置の一部の断面図であり、図１の区画（ｂ）は押出し
力Ｐ及び押出しプレス装置内で液体状態にあるブロック
材料の部分ＬＦの変化を示すグラフである。

【符号の説明】

５ 押出しプレス装置 ９ 横断面の縮小部 １０ 容器 １２ ボア １８ ダイス ２２ 加熱室 ２２ａ、２２ｂ 加熱室区分 ２４ 冷却装置 ２５ 加熱装置 ２６ａ、２６ｂ 加熱装置壁 ２８ 開口 ３０ 誘導コイル ３２ ステム ３６ 押出しブロック ４０ プロフィール ４４ 引っ張り装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591059652 Ｂａｄｉｓｃｈｅ Ｂａｈｎｈｏｆｓｔｒ ａｓｓｅ 16， ＣＨ−8212 Ｎｅｕｈａ ｕｓｅｎ ａｍ Ｒｈｅｉｎｆａｌｌ，Ｓ ｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ (72)発明者 ミロスロウ・プラタ スイス国セーアーシュ−1963 ヴェトロ ズ，シェマン・ヌフ 28 (72)発明者 クリストフ・バニョウド スイス国セーアーシュ−3968 ヴェイラ ス，ルット・ドゥ・リオンダズ (72)発明者 グレゴワール・アルノー スイス国セーアーシュ−3972 ミージェ, ラ・ロッツェ (72)発明者 マルタン・ボリジャー スイス国セーアーシュ−3973 ヴェント ン，ルット・ドゥ・ミージェ Ｆターム(参考） 4E029 SA01 SA02 SA06 SA07

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出しブロック（３６）を収容するため
   の容器ボア（１２）を備えた容器（１０）と、ステム
   （３２）と、シェーピング室及び（又は）ダイス（１
   ８）と、上記容器ボア（１２）と上記ダイス（１８）又
   はシェーピング室との間に位置する加熱装置（２５）と
   を有する、少なくとも部分的に金属である材料の押出し
   ブロック（３６）からプロフィールを製造するための押
   出しプレス装置において、 上記加熱装置（２５）が、押出し方向に関して、上記容
   器（１０）の後に又は同容器にすぐに続いて配置された
   中空の本体の形をした加熱室（２２）を備え、加熱室壁
   （２６ａ、２６ｂ）を備えた少なくとも第１及び第２の
   加熱室区分（２２ａ、２２ｂ）と、上記加熱室壁（２６
   ａ、２６ｂ）を加熱するための手段（３０）とを有し、
   上記第１の加熱室区分（２２ａ）が、プレス方向（ｘ）
   に関して、後続の上記第２の加熱室区分（２２ｂ）より
   も大きな横断面直径を有することを特徴とする押出しプ
   レス装置。
2. 【請求項２】 上記加熱室が中空の金属本体の形をして
   おり、上記加熱装置（２５）が上記加熱室壁（２６ａ、
   ２６ｂ）を誘導加熱するための手段（３０）、特に当該
   加熱室壁（２６ａ、２６ｂ）のまわりの誘導コイル巻線
   （３０）を有することを特徴とする請求項１に記載の装
   置。
3. 【請求項３】 上記第１の加熱室区分（２２ａ）が横断
   面の縮小部（９）を介して上記第２の加熱室区分（２２
   ｂ）に結合し、押出し方向（ｘ）に関して当該第１の加
   熱室区分（２２ａ）から一層小さな横断面直径の当該第
   ２の加熱室区分（２２ｂ）への遷移部である上記横断面
   の縮小部（９）が棚即ち段部（９）により形成されるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 【請求項４】 上記容器ボア（１２）に続く上記加熱室
   区分（２２ａ）の横断面直径が、実質上、好ましくは精
   確に、当該容器コア（１２）の横断面直径と同じである
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   装置。
5. 【請求項５】 上記加熱室（２２）が、５つより少な
   い、好ましくは４つより少ない、特に２つの加熱室区分
   （２２ａ、２２ｂ）で構成され、個々の加熱室区分（２
   ２ｂ）が押出し方向（ｘ）とは反対の方向に存在する先
   の加熱室区分（２２ａ）よりも小さな直径を有し、一対
   の加熱室区分（２２ａ、２２ｂ）間の遷移区域における
   上記横断面の縮小部が段様の遷移部（９）であることを
   特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の装置。
6. 【請求項６】 上記加熱室（２２）が２つの加熱室区分
   （２２ａ、２２ｂ）で構成され、上記第１の加熱室区分
   （２２ａ）の長さが当該加熱室の全長の約２／３であ
   り、一層小さな横断面の上記第２の加熱室区分（２２
   ｂ）の長さが該加熱室の全長の約１／３であることを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の装置。
7. 【請求項７】 上記押出し方向（ｘ）に関して第１の加
   熱室区分（２２ａ）のすぐ後に続く上記第２の加熱室区
   分（２２ｂ）の横断面直径がその上流に位置する加熱室
   区分（２２ａ）の横断面直径よりも、５ないし４０％小
   さく、好ましくは１５ないし３０％小さく、特に２０な
   いし３０％小さいことを特徴とする請求項１ないし６の
   いずれかに記載の装置。
8. 【請求項８】 上記加熱室（２２）が金属、好ましくは
   スチール、特にクロムスチールの中空チューブで構成さ
   れることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記
   載の装置。
9. 【請求項９】 上記加熱室区分の内少なくとも上記シェ
   ーピング室又はダイス（１８）に隣接するもの（単数又
   は複数）の横断面形状が製造すべきプロフィールの横断
   面形状に近似し、好ましくは、第１の加熱室区分が上記
   容器ボアの横断面形状及び直径に対応し、次の加熱室区
   分、特に上記ダイスへと続く加熱室区分（単数又は複
   数）が、押出し方向（ｘ）に関して、横断面形状及び横
   断面寸法について、プロフィールの横断面へ段階的に近
   づくことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記
   載の装置。
10. 【請求項１０】 上記容器ボア（１２）及び特に上記加
    熱室（２２）の中空金属チューブが、耐熱性断熱材（１
    ４）特にセラミック材料で作られるか又はセラミック材
    料を含む耐熱性被覆体（１４）により覆われることを特
    徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の装置。
11. 【請求項１１】 押出しブロック材料に対面する上記加
    熱室の内壁がレリーフ構造、好ましくは実質上押出し方
    向（ｘ）に延びる溝又はリブ、又は当該加熱室の壁のま
    わりで螺旋状に延びる溝又はリブを有することを特徴と
    する請求項１ないし１０のいずれかに記載の装置。
12. 【請求項１２】 直接冷却を行う手段、好ましくは金属
    プロフィール（４０）に作用する冷却剤の完全な蒸発を
    生じさせる冷却装置の形態の、上記ダイス（１８）から
    出現する金属プロフィール（４０）を冷却する手段を設
    けたことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに
    記載の装置。
13. 【請求項１３】 上記冷却ダイス（１８）及び冷却装置
    （２４）に続いて、プロフィール（４０）に引張力
    （ｋ）を加えるために引っ張り装置（４４）を設けたこ
    とを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の
    装置。
14. 【請求項１４】 プロフィールを押出す目的で、好まし
    くは加熱されるシェーピング室が上記加熱装置に続いて
    設けられるか、または、上記シェーピング室を当該加熱
    装置の一部とし、当該シェーピング室に続いて、能動及
    び（又は）受動冷却装置を備えたモールドが設けられて
    押出し方向（ｘ）に配置され、同モールドの後に、プロ
    フィールをその最終形状にシェーピングするダイスが好
    ましくは配置されることを特徴とする請求項１ないし１
    ３のいずれかに記載の装置。
15. 【請求項１５】 請求項１に係る少なくとも部分的に金
    属である材料の押出しブロック（３６）からプロフィー
    ルを製造するための方法であって、上記押出しブロック
    （３６）が容器（１０）のボア（１２）内へ導入され、
    圧縮力の下にステム（３２）により、シェーピング室及
    び（又は）ダイス（１８）を通してプロフィール（４
    ０）としてプレスされ、押出しブロック材料が予備加熱
    されるような方法において、 押出しブロック（３６）が上記容器ボア（１２）から加
    熱装置（２５）の加熱室（２２）内へ送られ、誘導加熱
    される加熱室壁（２６ａ、２６ｂ）により予備加熱さ
    れ、上記加熱室（２２）が少なくとも第１及び第２の加
    熱区分（２２ａ、２２ｂ）を有し、押出し方向（ｘ）に
    関して横断面の縮小部（９）を形成する上記第２の加熱
    区分（２２ｂ）が先行する上記第１の加熱区分（２２
    ａ）よりも小さな横断面直径を有し、上記横断面の縮小
    部（９）が、押出し方向（ｘ）とは反対の方向におい
    て、予備加熱された押出しブロック材料の移動を抑制す
    る不良流れ特性の区域を形成することを特徴とする方
    法。
16. 【請求項１６】 押出しブロック材料が予備加熱されて
    部分的に固体で部分的に液体の状態にされ、上記シェー
    ピング室又はダイスへ入る際の押出しブロック材料が、
    好ましくは多くて７０％、特に２０ないし６０％、有利
    には４０ないし５０％の液体相部分を含むことを特徴と
    する請求項１５に記載の方法。
17. 【請求項１７】 プロフィール（４０）が、好ましくは
    プロフィール上に散布された冷却剤媒体の完全蒸発によ
    り、上記ダイス（１８）を去る際に積極的に冷却される
    ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 押出しブロック（３６）がチキソトロ
    ピー合金、特にチキソトロピーアルミニウム又はマグネ
    シウム合金、アルミニウム又はマグネシウムの非チキソ
    トロピー硬質合金、特にＡｌＭｇ又はＭｇＡｌ合金、又
    は、粒子又は繊維で補強されたアルミニウム基礎又はマ
    グネシウム基礎の材料で作られることを特徴とする請求
    項１５ないし１７のいずれかに記載の方法。
19. 【請求項１９】 押出しブロック材料がシェーピング室
    において予備加熱状態でプロフィールとして押出され、
    冷却されたモールドを通過させて安定化され、ダイスを
    通過させて所定の最終形状にされることを特徴とする請
    求項１５ないし１８のいずれかに記載の方法。