JP3197368B2 - 押出機におけるワックス塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムや銅等
の押出成形を行う押出機の押出部材にワックスを塗布す
る、押出機におけるワックス塗布装置（以下「ワックス
塗布装置」とう。）に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】図４はアルミ押出機の概略
構成を示す図である。同図において、符号２は加熱され
たビレット４を内部に保持する円柱状の押出穴６が形成
されたコンテナ、符号８は押出穴６の一端側に装着され
るダイス、符号１０は押出穴６の軸線方向に進退駆動可
能に設けられた押出部材、符号１２はビレット４を加熱
するビレットローダーである。

【０００３】加熱されたビレット４は、押出穴６内に挿
入されて保持された後、押出部材１０によりダイス８側
に向けて押し出され、ダイス８を経て所定の断面形状の
成形品が製造されるようになっている。

【０００４】上記のアルミ押出機において、ビレット４
を押し出す押出部材１０の先端部１４は、図５及び図６
に示すように、略円板状を呈するとともに外周面１６ａ
がテーパ状に形成されたボス１６と、外周部１８ａが断
面円形のフランジ状をなすとともに、先端面にボス１６
がその縮径部側から装入される断面円形の凹部２０が形
成された固定ダミー１８とから構成されている。固定ダ
ミー１８は、ビレット４の押出時においては、ビレット
４を押し出す反力によりボス１６が凹部２０に対して押
し込まれ（図５の状態）、これにより外周部１８ａを拡
径させて押出穴６に密着せしめ、また、ビレット４押出
後の引き抜き時においては、ボス１６が凹部２０から自
動的に所定量押し出されて復帰し（図６の状態）、これ
により外周部１８ａを縮径させて押出穴６との密着状態
を解除するようになっている。従って、押出時の、軸線
方向における固定ダミー１８の先端面とボス１６の先端
面との距離Ｌ1（図５）は、押出後における同距離Ｌ2
（図６）に比べて、ボス１６の押込量だけ小さくなる。

【０００５】上記の説明から明らかなように、ビレット
４の押出成形を連続的に行うためには、押出後、固定ダ
ミー１８の凹部２０に押し込まれたボス１６が確実に復
帰することが必要となる。ところが、従来、潤滑不足に
よりボス１６が凹部２０から十分に復帰しないという事
態を生ずることがあった。ボス１６が凹部２０に押し込
まれたまま復帰しない場合には、固定ダミー１８の外周
部１８ａが押出穴６の内周面に密着したまま駆動される
ため、該外周部１８ａによって押出穴６の内周面のアル
ミニウムが削り取られ、押出穴６の内周面が荒れた状態
となる。そしてこのまま押出成形作業を続けると、成形
品に気泡及びＡｌ酸化物の巻き込み等が発生し、成形品
の品質が低下するという課題があった。

【０００６】このような課題を解決するため、押出部材
１０の先端部１４に、人手によりオイルダックを塗布す
る方法が試みられたが、手間と時間がかかり作業性が悪
いとともに、ボス１６と固定ダミー１８の十分な潤滑性
を得ることができず、上記のように成形品に気泡が巻き
込まれる現象が生じた。

【０００７】また、同様の課題を解決すべく、図７に示
すワックス塗布装置が開発されていた。この装置は、十
字形の支持部材２２の各先端部に円柱状のワックス２４
を取り付け、これらワックス２４を押出部材１０の先端
部１４に一定圧力で押し付けつつ支持部材２２の軸線回
りに回転させ、これによりワックス２４を塗布するよう
に構成されている。このワックス塗布装置によれば、作
業性を改善することができたが、ボス１６と固定ダミー
１８の十分な潤滑性を得ることはできず、上記の成形品
に気泡が巻き込まれる現象を防止することができなかっ
た。これは、ワックス２４の塗布面積が小さいこと、塗
布時における先端部１４の熱によりワックスが気化する
ため、十分なワックスを供給するためには回転速度を増
加させる必要があるが、回転速度を増加すると塗布され
るワックス中にエアを巻き込んでしまうこと等が原因し
ているものと推察される。

【０００８】本発明は上記の如き事情に鑑みてなされた
ものであり、押出部材の先端部の、ボスと固定ダミーの
潤滑性を向上せしめ、成形品の気泡の包摂を防止するこ
とができるワックス塗布装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に加熱さ
れたビレットを収納する押出穴が形成されたコンテナ
と、先端部の外径が前記押出穴の内径と対応する円板状
をなし、先端面に凹部が形成された固定ダミーの前記凹
部内に、外周面がテーパ状をなす板状のボスがその縮径
部側から挿入されて該ボスの進退により前記固定ダミー
の外径が拡径又は縮径される押圧部材とを有してなり、
前記押出穴の一端開口側から前記押出部材で内部の前記
ビレットを押圧して他端側に設けられたダイスから押し
出すことにより、所要形状の成形品を得る押出機の、前
記押出部材の先端面にワックスを塗布する押出機におけ
るワックス塗布装置であって、外径が前記凹部の開口部
外径より大きく形成されるとともに内径が前記凹部の開
口部外径より小さく形成されたリング状のワックスを保
持する保持部材と、前記保持部材を前記コンテナと前記
押出部材との間に接近又は離隔する方向に移動せしめる
保持部材搬送手段と、前記保持部材を前記押出部材の前
記先端部の軸線方向に無回転状態で進退自在に支持する
保持部材支持手段と、前記保持部材支持手段に支持され
た前記保持部材を前記押出部材の前記先端部の軸線方向
に進退駆動する保持部材駆動手段とを備えたことを特徴
とするものである。

【００１０】

【作用】上記構成に係るワックス塗布装置においては、
ワックスを保持した保持部材を、保持部材搬送手段によ
ってコンテナと押出部材との間に移動せしめた後、保持
部材駆動手段によって押出部材の先端部側に漸次移動さ
せてゆく。すると、押出部材の先端部の全周に渡ってワ
ックスが無回転状態で当接し、保持部材はこの状態を保
ちつつ保持部材支持手段に対して軸線方向にスライド
し、この過程でワックスが押出部材の先端部に塗布され
る。保持部材が保持部材支持手段に対して所定時間移動
した時点で、保持部材搬送手段により該保持部材をコン
テナと押出部材の間から離間せしめることにより、一回
のワックス塗布作業が終了する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３を参照
して説明する。なお、本実施例に係るワックス塗布装置
において、前提となる押出機の概略構成は前述の図４に
示したものと同様であり、同一符号を付してその説明を
省略する。

【００１２】本実施例に係るワックス塗布装置は、略Ｌ
字状を呈し、軸線Ｘ1回りに回動自在且つ軸線Ｘ1方向に
進退可能に支持されたアーム部材２６（アーム部材２６
を支持する部分は図示省略）と、アーム部材２６を軸線
Ｘ1方向に進退駆動する油圧シリンダ２８と、アーム部
材２６を軸線Ｘ1回りに回転駆動するエアシリンダ３０
（保持部材搬送手段に相当）と、アーム部材２６の先端
側に設けられたエアシリンダ３２と、エアシリンダ３２
によって軸線Ｘ1方向に進退駆動される保持部材３４と
から概略構成されている。なお、エアシリンダ２８、３
０を固定支持する部分については図示を省略している。
また、前記軸線Ｘ1方向は、押出部材１０の進退駆動さ
れる方向に対して平行とされており、アーム部材２６
は、コンテナ２及び押出部材１０に対して上方位置に設
けられている（図１）。

【００１３】エアシリンダ２８の出力部はアーム部材２
６に連結されており、これによりアーム部材２６は軸線
Ｘ1方向に進退駆動されるようになっている。また、ア
ーム部材２６の一部には歯車３６が固定して設けられ、
この歯車３６がエアシリンダ３０の出力部（ラム）３８
の外側に形成されたラック部４０に噛合することによ
り、アーム部材２６が軸線Ｘ1回りに正逆方向に回転駆
動されるようになっている。

【００１４】エアシリンダ３２の出力部４２は保持部材
３４に連結されており、これにより保持部材３４を軸線
Ｘ1方向に進退駆動できるようになっている。このエア
シリンダ３２には、シリンダ内の空気を逃がす開放部が
開閉制御可能に設けられており、シリンダ内へのエアの
供給を停止した上で開放部を開放することにより、出力
部４２がその軸線方向にニュートラル状態（エアによる
加圧が全くない状態）で移動可能となっている。また、
出力部４２は、エアシリンダ３２に対してその軸線回り
の回転を係止されており、無回転状態で進退駆動される
ようになっている。

【００１５】支持部材３４は略円板状をなす部材であ
り、その先端側には、ワックス４４が取り付けられるリ
ング状の凹部３４ａが形成されている。ワックス４４
は、図２に示すように全体がリング状に形成され、その
外径ｄ1が固定ダミー１８の凹部２０の開口部外径より
大きく形成されるとともに、その内径ｄ2が凹部２０の
開口部外径より小さく形成されている。このワックス４
４は、その一端側を凹部３４ａに嵌挿された上で、支持
部材３４に径方向に設けられた複数のボルトを締め付け
ること等により固定されている。なお、上記実施例にお
いては、エアシリンダ３２は、保持部材３４を無回転状
態で進退自在に保持する保持部材支持手段に相当し、ま
た、エアシリンダ２８は、保持部材３４を軸線方向に進
退駆動する保持部材駆動手段を構成している。

【００１６】次に、上記構成に係るワックス塗布装置の
作用について説明する。ワックス４４を押出部材１０の
先端部１４に塗布する場合には、予め押出部材１０を最
後退位置にセットしておく。また、ワックス塗布前にお
いては、アーム部材２６をコンテナ２と押出部材１０と
の間から離間した位置（図１の実線位置参照）に退避さ
せておく。なお、図１に実線で示すものではアーム部材
２６を上方に起立した状態としているが、アーム部材２
６をほぼ水平となる位置まで退避させる構成としてもよ
い。

【００１７】ワックス４４を塗布する場合には、上記状
態からまずエアシリンダ３０を駆動してアーム部材２６
を下方に回転し、支持部材３４をコンテナ２と押圧部材
１０との間に位置せしめる（図１の仮想線参照）。この
とき、ワックス４４の中心軸が押圧部材１０の軸線と一
致するように、アーム部材２６の形状及びアーム部材２
６の回転停止位置が設定されている。

【００１８】次に、エアシリンダ３２を駆動して支持部
材３４を押圧部材１０側に所定量（一例を示せば１００
mm程度）押し出す。このとき、まだワックス４４の先端
は押出部材１０の先端部１４に当接していない（図１の
仮想線に示す状態）。

【００１９】次いで、エアシリンダ３２を前述のように
ニュートラル状態とし、この状態でエアシリンダ２８を
駆動して、保持部材３４を押出部材１０に接近する方向
に漸次移動させてゆく。すると、ワックス４４は押出部
材１０の先端部１４に当接し、エアシリンダ３２の後方
側に押し出されつつ、該先端部１４に塗布される。前述
のようにワックス４４は、その外径ｄ1が固定ダミー１
８の凹部２０の開口部外径より大きく形成されるととも
に、その内径ｄ2が凹部２０の開口部外径より小さく形
成されているため、ワックス４４の先端部は、図３に斜
線部Ｚで示す位置、即ち、ボス１６と固定ダミー１８の
境界部の外側及び内側に周方向全体に渡って均等に塗布
される。なお、ワックス塗布作業は、押出機による連続
的な複数回の押出成形作業の途中において行われるもの
であるため（一例を示せば、押出成形作業１０回につ
き、ワックス塗布作業を一回程度）、ワックス塗布時に
は、先端部１４は加熱された状態にあり、ワックス４４
はその一部が溶融しつつ、先端部１４に塗布される。

【００２０】上記のようにして押出部材１０の先端部１
４にワックス４４を所定時間（一例を示せば１．５秒程
度）押し付けた後、エアシリンダ２８を駆動してワック
ス４４をアーム部材２６ごとコンテナ側に瞬時に退避さ
せ、さらにエアシリンダ３０を駆動してアーム部材２６
を回転させ、支持部材３４をコンテナ２と押出部材１０
の間から退避させる。以上の一連の行程により一回のワ
ックス塗布作業が終了する。

【００２１】上記実施例に係るワックス塗布装置を用い
た場合、ワックス４４が押出部材１０の先端部１４の全
周に渡って常に当接し、塗布時における先端部１４の熱
でワックスが気化しても、この気化する分以上のワック
スが十分に供給され、また、ワックス４４は無回転状態
で塗布されるため、塗布されるワックス中に気泡が巻き
込まれることもなく、ボス１６と固定ダミー１８との潤
滑が十分に行われる。そして、この潤滑性により成形品
の気泡の巻き込みが防止されることが、発明者らの行っ
た実験により確認された。潤滑が十分に行われることと
成形品の気泡の巻き込みとの関係は以下のように推察さ
れる。

【００２２】潤滑が十分でない場合には、前述のよう
に、固定ダミー１８の外周部１８ａが押出穴６の内周面
のアルミニウムを削り取り、押出穴６の内周面が荒れた
状態となる。この状態で連続的に押出成形が行われる
と、押出穴６の内周面の微小な凹凸部に気泡が入り込ん
だ状態で押出成形が行われ、このとき押出穴６の内周部
の気泡やＡｌ酸化物が成形品の中に取り込まれる。これ
に対して、潤滑が十分な場合には、押出穴６の内周面に
微小な凹凸ができず、従って、成形品中に気泡が取り込
まれることもない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るワ
ックス塗布装置によれば、押出部材の先端部に所要量の
ワックスが十分に塗布され、ボスと固定ダミーの潤滑が
十分に行われて、押出機における成形品の気泡の巻き込
みを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るワックス塗布装置の側
面図である。

【図２】ワックスの形状を示す斜視図である。

【図３】ワックスの塗布部分を示す図である。

【図４】従来の押出機の概略構成を示す図である。

【図５】押出部材の先端部を示す部分断面図である。

【図６】押出部材の先端部を示す部分断面図である。

【図７】従来の押出機におけるワックス塗布装置を示す
図である。

【符号の説明】

２ コンテナ ６ 押出穴 １０ 押出部材 １４ 押出部材先端部 １６ ボス １８ 固定ダミー ２６ アーム部材 ２８，３０ エアシリンダ ３２ エアシリンダ ３４ 保持部材 ４４ ワックス

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に加熱されたビレットを収納する押出
   穴が形成されたコンテナと、 先端部の外径が前記押出穴の内径と対応する円板状をな
   し、先端面に凹部が形成された固定ダミーの前記凹部内
   に、外周面がテーパ状をなす板状のボスがその縮径部側
   から挿入されて該ボスの進退により前記固定ダミーの外
   径が拡径又は縮径される押圧部材とを有してなり、 前記押出穴の一端開口側から前記押出部材で内部の前記
   ビレットを押圧して他端側に設けられたダイスから押し
   出すことにより、所要形状の成形品を得る押出機の、前
   記押出部材の先端面にワックスを塗布する押出機におけ
   るワックス塗布装置であって、 外径が前記凹部の開口部外径より大きく形成されるとと
   もに内径が前記凹部の開口部外径より小さく形成された
   リング状のワックスを保持する保持部材と、 前記保持部材を前記コンテナと前記押出部材との間に接
   近又は離隔する方向に移動せしめる保持部材搬送手段
   と、 前記保持部材を前記押出部材の前記先端部の軸線方向に
   無回転状態で進退自在に支持する保持部材支持手段と、 前記保持部材支持手段に支持された前記保持部材を前記
   押出部材の前記先端部の軸線方向に進退駆動する保持部
   材駆動手段とを備えたことを特徴とする押出機における
   ワックス塗布装置。