JP3003840B2 - 押出成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金など
の押出プレスによる押出成形に際して、コンテナ内から
ダイスを通ってビレットが押出される前にコンテナとビ
レット間の空気をコンテナの外に脱気し、ビレットを空
気を含むことなく、効果的に無駄なく押出すための改善
された押出成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンテナ内径よりも少し小径のビレット
をコンテナ内に入れた後、コンテナ内でビレットを後方
のステムでダイスに押当て、いわゆるアプセットする
と、ビレットが押しつぶされコンテナとビレットの間の
空気が圧縮される。この圧縮された空気を放出するため
にステムとコンテナを僅かに後退させ、ダイスとコンテ
ナの隙間から上記の圧縮空気を抜いて、再度コンテナと
ステムを前進させて押出を開始する。このようにして圧
縮された空気を抜くガス抜き工程をバープサイクルと呼
んでいるが、この工程があることにより、押出サイクル
に無駄な時間が発生する。

【０００３】また、この方法だと、バープサイクルで脱
気してコンテナをダイスに押付けた時、コンテナ内面と
ビレット外面の間に、皮１枚程度の薄い状態で空気が大
気圧で残っており、十分な脱気は行われていない。さら
に、コンテナライナ端面とダイス端面には、しばしばア
ルミニウムかすが付着する。均一な膜状に付着すればシ
ールした時に空気の侵入はないはずだが、一般的にはか
すが不均一に付着する。このため、せっかくコンテナ内
を脱気しても、ビレットのアプセットが完了するまでに
再び空気が侵入しバープサイクルを行ったとしても完全
でなく、ブリスタが発生していた。

【０００４】そこで、最近では、例えば、特開平３−４
１３号公報に記載されているように、ステム側から空気
を抜くために、ステムの先端に圧力パッドおよび中空押
出ステムが用いられ、ビレット押出中に空気を抜くこと
も考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た空気抜きではビレット加圧中にステム側の空気は抜け
てもコンテナ内とビレット間の大部分の空気のうち特に
ダイス側の空気は抜けにくい。

【０００６】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、コンテナ内のビレットを押出す前にコンテナ内の
空気を全て脱気した後にコンテナシールを行うととも
に、ダイスからビレットを押出す前にバープサイクルと
呼んでいる前記ガス抜き工程の必要のない押出サイクル
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、本発明では、押出コンテナ
とビレットの間の空気を、ビレットの押出を開始する前
までに脱気する際、コンテナをダイスに接触させる前に
一時停止機構によってコンテナを一時停止させるととも
に、押出コンテナの押出ステム側の端面ではシールブロ
ックをビレットを押込中の押出ステムに対して閉じた状
態で、ダイス端面とコンテナのダイス側端面を接触させ
ないようにしてできた隙間からコンテナ内および前押出
し時にシャー切断によって生じたディスカード凹部にた
まっている空気を脱気させてアプセット完了直前にコン
テナをダイスと接触開始させるようにした。

【０００８】

【作用】コンテナ内のビレットをビレット後方のステム
で押込んで、ビレットをダイスに押当てると、ビレット
が押しつぶされてコンテナとビレットの間の空気が圧縮
される。この圧縮された空気はビレットがダイスから押
出される前にコンテナの両側から吸引脱気しなければな
らない。また、コンテナ内のビレットをビレット後方の
ステムで押込んで、ビレットの先端をダイスに押当てる
寸前にコンテナの両側から吸引脱気しなければならな
い。本発明ではビレットがステムで圧縮される前よりビ
レットのダイス側でコンテナ内の空気を強制的に真空吸
引するので、ビレットがステムで圧縮されてからこの圧
縮空気の吸引のための工程いわゆるガス抜き工程が省略
できる。

【０００９】なお、コンテナのダイス側から空気を吸引
する際には、まず、ステム側のコンテナ端面に配設して
コンテナの軸線方向に開閉自在なシールブロックでシー
ルし、ついでコンテナ先端部に取付けたアウタリングに
係合されて軸方向に移動自在なシールリングとダイリン
グのコンテナ側端面間をシールしている状態で、ダイス
とコンテナ間の微小な間隔を通して空気を吸引するの
で、コンテナ内とビレット間の空気を完全に脱気でき、
ブリスタのない押出製品が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は、本発明に係る押出コンテナ用
脱気装置の一実施例を示す断面図、図２は図１のＡ〜Ａ
からみた正面図、図３はダイスとコンテナ間の微小間隔
を通して空気を吸引する吸引部の要部拡大断面図、図４
は図１のＣ〜Ｃからみた正面図、図５はビレットの先端
をダイスに押当てた後ダイスとコンテナ間側から真空吸
引する説明図、図６はビレットの先端をダイスに押当て
る直前にダイスとコンテナ間側から真空吸引する説明
図、図７はコンテナ内で加圧されるビレットのつぶれ方
を示す概念図である。

【００１１】図１のエンドプラテン３２に設置され、コ
ンテナタイヤ２とコンテナ１を摺動させるコンテナシリ
ンダ３３のピストンヘッド側のＢ部の要部は移動ストッ
パブロック３４とストッパを兼ねるヘッドブロック３５
などからなり、移動ストッパブロック３４が移動する範
囲の最大距離でピストン３７はコンテナ１のダイス３側
端面をダイス３面と例えば２〜３ｍｍ程度のギャップ
（隙間）６のある状態で急速一時停止できるような一時
停止機構３０を有した構造とになっている。図１で３６
はシリンダ本体の一部を構成するシリンダチューブ、３
５はシリンダ本体の後部にあるヘッドブロック、３７は
ピストン、３８はピストンロッドである。

【００１２】符号３はダイスであって、ダイス３の外周
をダイリング５の内周面に摺動自在に嵌合保持してあ
る。６は隙間であってコンテナシリンダ３３内に設けた
一時停止機構によってコンテナ１とダイス３やダイリン
グ５との間には例えば２〜３ｍｍの隙間６があいている
ようになっている。３１はコンテナの内周面とビレット
１３の外周面との間の隙間であり、脱気空間でもある。

【００１３】一方、ビレット１３を押込む押出ステム１
４の先端部にコンテナ１内面と密接し得るフィックスダ
ミイブロック１５が設けられている。フィックスダミイ
ブロック１５は押出ステム１４内の軸芯部に固定して設
けられた管状部材１６の先端部にねじで取付けられてい
るダミイブロック後部部材１７、この後部部材１７の先
端外周部にねじで取付けられていて、その先端部が外径
方向に広がってコンテナ１の内周面に密接し得る外側リ
ング１８である。なお、１４ａはステムホルダ、１４ｂ
はクロスヘッドである。

【００１４】次に本実施例では、コンテナ１内のダイス
３側のコンテナ１内空気の真空吸引装置についてそれぞ
れ説明する。

【００１５】まず、コンテナ１内の空気を排除する真空
吸引装置５０は図３に示す如くコンテナタイヤ２のダイ
ス３側端面にコンテナ１と同芯状のアウタリング１０が
ボルトによって固設されている。また、前記アウタリン
グ１０の内周面側に前後進可能、かつ離脱不可能に段状
に係合されたシールリング１１が配設されている。シー
ルリング１１の一部は中心方向に突設した突部１１ａを
有した構造となっており、コンテナ１とダイス３に例え
ば２〜３ｍｍの隙間を残してコンテナ１を一時停止した
時、ダイリング５のコンテナ１側端面に対して前記シー
ルリング１１の突部１１ａが、ばね１２（本実施例では
コンテナタイヤ２とシールリング１１間に等間隔に８つ
のばね１２が弾装してある）によって押出方向に押圧当
接され（面シール）、クリアランスをゼロにするように
なっている。

【００１６】シールリング１１の上方には図２に示すよ
うに脱気穴７が２ヶ所あり、そこから配管８や電磁切替
弁９を介して真空タンク２０や真空ポンプ２１に連結さ
れている。２２はモータ、２３はアウタリング１０とシ
ールリング１１間から空気の侵入を防止する耐熱シール
材、２４はアウタリング１０とコンテナタイヤ２間から
空気の侵入を防止するメタル中空リング、２５はダイリ
ング５との繰返し当接によってシールリング１１の突部
１１ａの直接摩耗と空気侵入を防止する取替可能なシー
ルプレートである。

【００１７】次に、押出ステム１４側からコンテナ１内
に侵入する空気を阻止する遮閉装置６０は、図４に示す
如く押出ステム１４側のコンテナ１の端面に配設されて
いる。コンテナ１の押出ステム１４側の端面において、
２つ割のシールブロック４０をコンテナ１の軸線方向と
直角な方向に開閉自在に設け、シールブロック４０を閉
じた時、シールブロック４０の内周面に設けたシールパ
ッキン４１を介して押出ステム１４の外周面に密接させ
うるようにしてある。

【００１８】４２はガイドプレートであり、シールブロ
ック４０の両ブロックはそれぞれシリンダ４３で開閉で
きるようにした。４１、４４はシールパッキンである。
４７は断熱材でありコンテナ１を加熱した熱の一部が熱
伝導によって遮閉装置６０に伝わらないようになってお
り、前述したガイドプレート４２は断熱材４７の上面に
配設したカバープレート４８を介して配設されている。

【００１９】次に、前記装置の作用について説明する。

【００２０】ビレット１３の押出成形前は電磁切替弁９
が消磁状態にあり、真空ポンプ２１を駆動し真空タンク
２０内を例えば０〜１０Ｔｏｒｒの真空状態にしてお
く。コンテナシリンダ３３によりコンテナ１をダイス３
側へ引寄せると、真空吸引装置５０の突部１１ａがダイ
リング５の端部に当接し、コンテナ１のダイス側端面を
ダイス３面と例えば２〜３ｍｍ程度の隙間６のある状態
で停止させている。この動作が終了すると次いでビレッ
ト１３を載置したままビレットローダ（図示なし）が上
昇し、押出ステム１４を前進させるとビレット１３がコ
ンテナ１内へ押込まれるが、この状態でコンテナ１の中
へビレット１３を押出ステム１４の前進動作で装入し、
ビレット１３の先端面をダイス３に当てる。この状態を
図１に示す。この時、コンテナ１とビレット１３の脱気
空間３１には空気がある。

【００２１】コンテナ１の空気の真空吸引方法について
は次の２種類がある。その１つの方法では、ビレット
１３をコンテナ１内へ押込んでビレット１３の先端をダ
イス３に直接押当ててコンテナ１のダイス３側から真空
吸引する方法と、もう１つの方法は、ビレット１３を
コンテナ１内へ押込んでビレット１３の先端をダイス３
に押当てる直前にコンテナ１のダイス３側から真空吸引
（または真空脱気）する方法である。

【００２２】まず、前者のの真空吸引方法（図５）に
ついて述べると、押出ステム１４の前進に伴ってビレッ
ト１３がコンテナ１内に押込まれるとともに、コンテナ
１の押出ステム１４側に配設された遮閉装置６０のシリ
ンダ４３を作動させて２つ割のシールブロック４０を閉
じて押出ステム１４とコンテナ１との間を密封する。

【００２３】コンテナ１内に押込まれビレット１３がダ
イス３に当接しサイドシリンダ（図示なし）の圧力が上
昇し始めると同時に電磁切替弁９を励磁してコンテナ１
内と真空タンク２０とを通気可能な状態にし真空吸引が
行われる。

【００２４】サイドシリンダの圧力はさらに上昇し、ビ
レット１３は変形するが押出ステム１４側のビレット１
３がコンテナ１に密着する前には真空タンク２０の作用
で、ダイス３側より脱気空間３１のエアは完全に吸引さ
れる。この時、吸引されたダイス３側の密閉空気は、隙
間６を通りコンテナ１に取付いているシールリング１１
の一部に設けられている脱気穴７を通り、そこから配管
８でコンテナ１上面の電磁切替弁９へと導かれる。

【００２５】こうして、ダイリングシールリング１１の
脱気穴７から素早く十分に脱気される。押出ステム１４
の前進は休むことなくサイドシリンダからメインシリン
ダ（図示なし）に切換えて行われ、押出ステム１４が前
進してアプセットを完了する。

【００２６】また、前述した後者の真空吸引方法（図
６）について述べると、この場合はビレット１３の押
出しが完了した後シャー装置によりディスカードを切り
落とした時、このディスカードのコンテナ側端面にシャ
ー刃による切断面が真直でなく、えぐり取られたような
（図６）凹部が生じてエア溜まりができ、次ビレット１
３の押出しの時にエア溜まりのエアが次ビレット１３に
より封じ込まれるブリスタ発生の原因となるため、これ
を防止するための真空吸引方法である。

【００２７】真空タンク２０内はすでに真空ポンプ２１
により例えば０〜１０Ｔｏｒｒの真空状態にある。ま
ず、押出ステム１４の前進に伴いビレット１３がコンテ
ナ１内に押込まれるが、この押込み時に押出ステム１４
の先端拡径部４９がシールブロック４０を通過するとと
もにシールブロック４０を閉にする（図６）。

【００２８】この状態で電磁切替弁９を励磁するとコン
テナ１内の残存エアは真空タンク２０により真空吸引が
開始される。そして、さらに押出ステム１４を前進し、
ビレット１３の先端部がダイス３に当たる直前で押出ス
テム１４の前進を一旦停止し、コンテナ１内の真空度が
目標の値まで到達したら再度サイドシリンダによって押
出ステム１４を前進し、サイドシリンダ内の圧油が所定
圧力になった時点でメインシリンダ（図示なし）に切替
えアプセットを完了するのである。このような方法で
は、前回のビレット１３押出し時の切断不良によるエア
溜まりが生じても完全に真空吸引により残存エアを排出
できるのでブリスタの発生はほとんど見受けられない。
このように、後者の真空吸引方法によれば前押出し完
了時にディスカードのコンテナ１側端面に生じたシャー
刃切断時の凹部の空気溜まりの空気とコンテナ１とビレ
ット１３間の空気の両方を完全に吸引排出できる。この
ための真空吸引方法がより有効である。

【００２９】この後、押出ステム１４は休むことなく前
進を続けビレット１３は押しつぶされる。押しつぶされ
る状態を図７に示す。これらの図で、コンテナ１とビレ
ット１３の間の脱気空間３１は押出ステム１４でダイス
方向にビレット１３がＳ1 からＳ3 まで順次加圧されて
いけば、この脱気空間３１はダイス側に押しせばめられ
るのが図７より分かる。脱気は例えば、約０〜１０Ｔｏ
ｒｒの真空度で、０．１〜０．５秒程度で行える。

【００３０】吸引脱気し始めてからも、押出ステム１４
は休むことなく前進を続け、ビレット１３をつぶす。そ
してコンテナ１内にビレット１３を充満させ、アプセッ
トを完了する。次に引続いて押出しに入り、ダイス３か
ら製品が押出される。なお、コンテナ１の内部の脱気空
間３１が所定の真空度に到達した時点でコンテナ１はダ
イス３側へ前進し、コンテナ１のダイス３側端面はダイ
ス３面に当り、ダイス３面との隙間６をゼロとし、押出
開始直後まで脱気を続ける。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明では押出コンテナとビレットの間の空気を、
ビレットの押出を開始する前までに脱気する際、コンテ
ナをダイスに接触させる前に一時停止機構によってコン
テナを一時停止させるとともに、押出コンテナの押出ス
テム側の端面ではシールブロックをビレットを押込中の
押出ステムに対して閉じた状態で、ダイス端面とコンテ
ナのダイス側端面を接触させないようにしてできた隙間
からコンテナ内および前押出し時にシャー切断によって
生じたディスカード凹部にたまっている空気を脱気させ
てアプセット完了直前にコンテナをダイスと接触開始さ
せるようにしたことにより、コンテナと押出ステム間お
よびコンテナとダイスとの間をシールしてコンテナ内の
空気を確実容易に脱気することができる。したがって、
空気のまき込みのない押出製品を容易に得ることができ
る。また、所定の真空度に到達してコンテナシールした
後も、ダイス側からの脱気行為は押出開始直後まで続け
ているので、空気が再びシール面から逆流して入りこむ
恐れはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る押出成形方法の一実施例を示す断
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａからみた正面図である。

【図３】ダイスとコンテナ間の微小間隔を通して空気を
吸引する吸引部の要部拡大断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃからみた正面図である。

【図５】ビレットの先端をダイスに押当てた後ダイスと
コンテナ間側から真空吸引する説明図である。

【図６】ビレットの先端をダイスに押当てる直前にダイ
スとコンテナ間側から真空吸引する説明図である。

【図７】コンテナ内で加圧されるビレットのつぶれ方を
示す概念図である。

【符号の説明】

１ コンテナ ２ コンテナタイヤ ３ ダイス ６ 隙間 ７ 脱気穴 ９ 電磁切替弁 １０ アウタリング １１ シールリング １１ａ 突部 １２ ばね １３ ビレット １４ 押出ステム １５ フィックスダミイブロック ２０ 真空タンク ２１ 真空ポンプ ２３ 耐熱シール材 ２５ シールプレート ３０ 一時停止機構 ３１ 脱気空間 ４０ シールブロック ４１ シールパッキン ４２ ガイドプレート ４３ シリンダ ４５ 脱気穴 ４６ 電磁切替弁 ４９ 拡径部 ５０ 真空吸引装置 ６０ 遮閉装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 27/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出コンテナとビレットの間の空気を、
   ビレットの押出を開始する前までに脱気する際、コンテ
   ナをダイスに接触させる前に一時停止機構によってコン
   テナを一時停止させるとともに、押出コンテナの押出ス
   テム側の端面ではシールブロックをビレットを押込中の
   押出ステムに対して閉じた状態で、ダイス端面とコンテ
   ナのダイス側端面を接触させないようにしてできた隙間
   からコンテナ内および前押出し時にシャー切断によって
   生じたディスカード凹部にたまっている空気を脱気させ
   てアプセット完了直前にコンテナをダイスと接触開始さ
   せるようにしたことを特徴とする押出成形方法。