JP3452925B2 - 押出物の連続成形方法及び装置の改良 - Google Patents
押出物の連続成形方法及び装置の改良Info
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- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、任意の適切な押し出し自在の材料、特に、
プラスチックをベースにした材料から成る押出物の連続
成形方法及び装置に関する。詳細には、国際特許公告番
号第WO90/08024号に記載されたような押し出し方法及び
それを実施する装置に関する。
プラスチックをベースにした材料から成る押出物の連続
成形方法及び装置に関する。詳細には、国際特許公告番
号第WO90/08024号に記載されたような押し出し方法及び
それを実施する装置に関する。
本発明は、より詳細には断面が任意の、特に断面が中
空である屈曲または曲がりくねった形状の細長い製品を
押し出す装置に関する。中空の断面を有する製品に押し
出す一つの公知の方法は、例えば、1986年３月号の「エ
ラストメリックス（Elastomerics）」の38頁及び39頁に
掲載された論文に説明されており、該方法では、押出ダ
イの内部部材が注意深く制御された方法により外部部材
と非同心的に移動可能となる該論文中で「可動ヘッド押
出機」と呼ばれる装置が必要となる。押出ダイの内部及
び外部部材が同心になっておらず、押出軸線の一方の側
が他方の側より厚くなった不同の環状間隙が該内外部材
間に画定される場合には、押出材料は押出ダイを同一速
度で出て行くことはなく、環状部分の最も薄い部分及び
最も厚い部分に相当する周辺部分がそれぞれ最も遅く及
び最も速く移動することになる。これは、内部及び外部
押出ダイ部材の二本の変位した軸線を含む軸線方向平面
における屈曲を製品中に引き起こす結果につながり、該
屈曲の外側が材料が押出ダイを出て行く際に最も速く移
動する周辺部分に相当する。斯かる公知の方法は、該方
法は中空の製品を押し出す、従って、内部ダイ部材を含
む押出ダイにのみ当てはまり、且つ、押出ダイの配置が
様々であり、内部部材の支持機構及び該内部部材の外部
部材に対する並進の制御が比較的複雑になり且つコスト
高になるといった制限が明らかに存在する。また、斯か
る方法は押出ダイを出て行く押出物がまだ固まっておら
ず、厳密には依然として非常に粘度のある流体である場
合にのみ適用可能となる。
空である屈曲または曲がりくねった形状の細長い製品を
押し出す装置に関する。中空の断面を有する製品に押し
出す一つの公知の方法は、例えば、1986年３月号の「エ
ラストメリックス（Elastomerics）」の38頁及び39頁に
掲載された論文に説明されており、該方法では、押出ダ
イの内部部材が注意深く制御された方法により外部部材
と非同心的に移動可能となる該論文中で「可動ヘッド押
出機」と呼ばれる装置が必要となる。押出ダイの内部及
び外部部材が同心になっておらず、押出軸線の一方の側
が他方の側より厚くなった不同の環状間隙が該内外部材
間に画定される場合には、押出材料は押出ダイを同一速
度で出て行くことはなく、環状部分の最も薄い部分及び
最も厚い部分に相当する周辺部分がそれぞれ最も遅く及
び最も速く移動することになる。これは、内部及び外部
押出ダイ部材の二本の変位した軸線を含む軸線方向平面
における屈曲を製品中に引き起こす結果につながり、該
屈曲の外側が材料が押出ダイを出て行く際に最も速く移
動する周辺部分に相当する。斯かる公知の方法は、該方
法は中空の製品を押し出す、従って、内部ダイ部材を含
む押出ダイにのみ当てはまり、且つ、押出ダイの配置が
様々であり、内部部材の支持機構及び該内部部材の外部
部材に対する並進の制御が比較的複雑になり且つコスト
高になるといった制限が明らかに存在する。また、斯か
る方法は押出ダイを出て行く押出物がまだ固まっておら
ず、厳密には依然として非常に粘度のある流体である場
合にのみ適用可能となる。
別の公知の押出製品を屈曲する方法の例は米国特許第
Ａ−3748077号の明細書中に見いだせる。この例では、
押出物の先端が押出ダイから出てくると、枢動アームの
自由端に取り付けたカラーまたはクランプがこれを受け
る。次いで、押出物が押出ダイから引き続き出てくる
と、キャップまたはクランプと係合した領域が枢動アー
ムに抑圧されて円弧を描き、押出物が屈曲される。斯か
る方法では、屈曲を創出するのに使用される力全体が押
出ラムによりもたらされなくてはならず、屈曲の半径及
び方向の双方とも枢動アームの長さと、枢動が起きる位
置とにより決定される。また、キャップまたはクランプ
が抑圧されて円弧を描くが、それに後続する押出物の最
終形状が同一の円弧を正確に描くという保証はない。
Ａ−3748077号の明細書中に見いだせる。この例では、
押出物の先端が押出ダイから出てくると、枢動アームの
自由端に取り付けたカラーまたはクランプがこれを受け
る。次いで、押出物が押出ダイから引き続き出てくる
と、キャップまたはクランプと係合した領域が枢動アー
ムに抑圧されて円弧を描き、押出物が屈曲される。斯か
る方法では、屈曲を創出するのに使用される力全体が押
出ラムによりもたらされなくてはならず、屈曲の半径及
び方向の双方とも枢動アームの長さと、枢動が起きる位
置とにより決定される。また、キャップまたはクランプ
が抑圧されて円弧を描くが、それに後続する押出物の最
終形状が同一の円弧を正確に描くという保証はない。
本発明は、第一に、中空及び非中空押出物の双方に適
した方法で、固定配置押出ダイを用いて押出物が押出ダ
イから押し出される製品の周辺における速度の変化を
「エラストメリックス」の論文に記載されたものよりよ
り簡単に行うことを目的としている。第二には、固定配
置押出ダイを使用し、製品の表面が固化してから該製品
を抑圧して屈曲を生じさせる場合、屈曲の半径及び方向
の双方を十分に制御するには、押出力に加えて、第二の
力を生じさせて、該押出物に作用させるようにしなけれ
ばならず、その上、該作用は押出力により且つ押出物が
固化する点の上流において施されことが必要となる。本
発明は、特許請求の範囲により定義され、その内容は本
明細書に開示されたものの中に含まれているものであ
り、添付図面を参照しつつ説明される方法及び装置を含
む。本発明の実施例は添付図面を参照しつつ例として説
明される。同添付図面中、 図１は、従来の技術による中実製品を押し出す押出ダ
イの動作中の断面図であり、 図２は、本発明による製品押し出し中の同様の断面図
であり、 図３及び図４は、中空断面を有する製品に関してのも
のであるが、その他の点では図１及び図２と同様であ
り、 図５及び図６は、概ね図４に示した押出方法に関係し
た装置の特徴及び寸法を示しており、 図７は、本発明を実施する別の方法の概略図であり、 図８は、図７の方法を実施する装置の側面図であり、 図９は、図８の矢印IX方向の矢視図であり、 図10は、中空製品を押し出す、また、本発明の方法を
別の方法で実施する押出ダイの断面図であり、 図11は、図10の矢印XI方向の矢視図であり、 図12は、本発明の方法を帯状の形態の押出に応用する
装置の平面図であり、 図13は、図12の矢印XIII方向の矢視図であり、 図14は、別の仕方で動作している図12の装置の側面図
であり、及び 図15は、図14の矢印XV方向の矢視図である。
した方法で、固定配置押出ダイを用いて押出物が押出ダ
イから押し出される製品の周辺における速度の変化を
「エラストメリックス」の論文に記載されたものよりよ
り簡単に行うことを目的としている。第二には、固定配
置押出ダイを使用し、製品の表面が固化してから該製品
を抑圧して屈曲を生じさせる場合、屈曲の半径及び方向
の双方を十分に制御するには、押出力に加えて、第二の
力を生じさせて、該押出物に作用させるようにしなけれ
ばならず、その上、該作用は押出力により且つ押出物が
固化する点の上流において施されことが必要となる。本
発明は、特許請求の範囲により定義され、その内容は本
明細書に開示されたものの中に含まれているものであ
り、添付図面を参照しつつ説明される方法及び装置を含
む。本発明の実施例は添付図面を参照しつつ例として説
明される。同添付図面中、 図１は、従来の技術による中実製品を押し出す押出ダ
イの動作中の断面図であり、 図２は、本発明による製品押し出し中の同様の断面図
であり、 図３及び図４は、中空断面を有する製品に関してのも
のであるが、その他の点では図１及び図２と同様であ
り、 図５及び図６は、概ね図４に示した押出方法に関係し
た装置の特徴及び寸法を示しており、 図７は、本発明を実施する別の方法の概略図であり、 図８は、図７の方法を実施する装置の側面図であり、 図９は、図８の矢印IX方向の矢視図であり、 図10は、中空製品を押し出す、また、本発明の方法を
別の方法で実施する押出ダイの断面図であり、 図11は、図10の矢印XI方向の矢視図であり、 図12は、本発明の方法を帯状の形態の押出に応用する
装置の平面図であり、 図13は、図12の矢印XIII方向の矢視図であり、 図14は、別の仕方で動作している図12の装置の側面図
であり、及び 図15は、図14の矢印XV方向の矢視図である。
図１では、原材料１、例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ナイロンまたはその他の適切な熱可塑性樹脂等
のプラスチック基礎材料がホッパ２から押出スクリュー
３へ搬送されており、原材料は該スクリューにより溶融
体に変化されて、押出ダイ４を通して押し出されて、押
出ダイ出口６から押出物、即ち、中実製品５として現れ
る。押出ダイから押出物を押し出すのに必要な力をスク
リュー３により生じる一定の溶融体圧力だけでもたらす
ことが可能である。または、斯かる圧力を符号７で概略
示したような押出ダイに組み込まれた溶融体ポンプによ
り公知の方法で補完することが可能である。更に、別な
代替案としては、特許請求の範囲において「第一の力」
と呼ぶ押出ダイから押出物を押し出すのに必要な力を押
出ダイ中の材料と連通した駆動自在の部材を往復動する
ことにより少なくとも部分的に提供することが可能であ
る。図１には、それぞれシリンダ11及び12内で動作し、
且つ、前記の国際特許公告番号第WO90/08024号に記載の
方法で（概略符号13で示す手段により）駆動及びプログ
ラムされて関連した動作を実施するピストン９、10の形
態を取る二つの斯かる部材が示されている。該公告文書
中に記されているように、プログラムのある時期には双
方のピストンが押出ダイのキャビティに向かって内側に
移動して、押出物を押し出すのを助けるように力を付与
し、他の時期には、該ピストンが同期しないで往復動を
行い、前記公告文書中に詳細に説明されているように、
製品の有益な特性を向上させるようにすることが可能で
ある。
ピレン、ナイロンまたはその他の適切な熱可塑性樹脂等
のプラスチック基礎材料がホッパ２から押出スクリュー
３へ搬送されており、原材料は該スクリューにより溶融
体に変化されて、押出ダイ４を通して押し出されて、押
出ダイ出口６から押出物、即ち、中実製品５として現れ
る。押出ダイから押出物を押し出すのに必要な力をスク
リュー３により生じる一定の溶融体圧力だけでもたらす
ことが可能である。または、斯かる圧力を符号７で概略
示したような押出ダイに組み込まれた溶融体ポンプによ
り公知の方法で補完することが可能である。更に、別な
代替案としては、特許請求の範囲において「第一の力」
と呼ぶ押出ダイから押出物を押し出すのに必要な力を押
出ダイ中の材料と連通した駆動自在の部材を往復動する
ことにより少なくとも部分的に提供することが可能であ
る。図１には、それぞれシリンダ11及び12内で動作し、
且つ、前記の国際特許公告番号第WO90/08024号に記載の
方法で（概略符号13で示す手段により）駆動及びプログ
ラムされて関連した動作を実施するピストン９、10の形
態を取る二つの斯かる部材が示されている。該公告文書
中に記されているように、プログラムのある時期には双
方のピストンが押出ダイのキャビティに向かって内側に
移動して、押出物を押し出すのを助けるように力を付与
し、他の時期には、該ピストンが同期しないで往復動を
行い、前記公告文書中に詳細に説明されているように、
製品の有益な特性を向上させるようにすることが可能で
ある。
一般の斯かる駆動自在の部材、特に図示した及び前記
の国際特許公告番号第WO90/08024号に詳細に記載された
如きピストン９、10は押出スクリュー３及び任意の適し
た関連装置（溶融体ポンプ７等）の下流で押出ダイの内
部と連通し、従って、完全に溶融状態にある材料と（領
域16で）直接接触することになることを特に留意してお
く必要がある。本発明によれば、少なくとも一つの斯か
る駆動自在の部材を往復動させる特定の利点は、該部材
が内側に駆動されて、スクリュー（及び存在する場合に
はポンプ）により溶融体に付与される力が増大されるピ
ーク値と、駆動自在の部材が外側に向かって移動する最
小値との間で変動する押出ダイ内で上下動する溶融体圧
力を増進することである。駆動自在の部材が引っ込む時
に溶融体圧力を緩和すると溶融体が収縮するのが幾分な
りと促進され、押出ダイの出口で抵抗が減少されて押出
物が容易に排除され、次いで溶融体圧力が次のピーク値
まで上昇する。
の国際特許公告番号第WO90/08024号に詳細に記載された
如きピストン９、10は押出スクリュー３及び任意の適し
た関連装置（溶融体ポンプ７等）の下流で押出ダイの内
部と連通し、従って、完全に溶融状態にある材料と（領
域16で）直接接触することになることを特に留意してお
く必要がある。本発明によれば、少なくとも一つの斯か
る駆動自在の部材を往復動させる特定の利点は、該部材
が内側に駆動されて、スクリュー（及び存在する場合に
はポンプ）により溶融体に付与される力が増大されるピ
ーク値と、駆動自在の部材が外側に向かって移動する最
小値との間で変動する押出ダイ内で上下動する溶融体圧
力を増進することである。駆動自在の部材が引っ込む時
に溶融体圧力を緩和すると溶融体が収縮するのが幾分な
りと促進され、押出ダイの出口で抵抗が減少されて押出
物が容易に排除され、次いで溶融体圧力が次のピーク値
まで上昇する。
図１において、符号15は本発明による押出しがなされ
る時の押出ダイキャビティ14内の溶融材料（16）と固体
材料（17）間の定常状態において確立される典型的な界
面の形状及び一般的な位置を示す。押出製品５が押出ダ
イ出口６から出てくる時にその全周が同一速度で移動す
ることから、製品５は側壁が押出ダイの軸線18に平行な
真っすぐな製品として押し出され、界面15は図１の平面
及びそれと90゜の平面の双方で見て押出ダイの軸線18に
対して対称となっている。図２は、本発明により、押出
物５を横断するような成分を有する力20が該押出物の表
面が固化する位置の下流の位置（20a）において該押出
物に加えられた時に生じることを示している。図２に示
す如く、その位置（20b）は押出ダイ４の構造体中に位
置している。しかし、本発明の他の実施例では押出ダイ
出口６にもっと近寄ったものとなっているが、依然とし
て全体としては押出ダイ構造体の中にある。斯かる力は
反力21及び22を起こし、且つ、押し出し中の材料に作用
し、その上、斯かる作用は押出ダイ内の全押出力により
施される。反力21は押出物の前記力20が加えられる側と
同一側で押出力を増大し、反力22は押出物の他方の側で
押出力に対向する。その結果、歪んだ溶融体／固体界面
15aが生じ、押出物５が不同一の速度で押出ダイ出口を
出て行き、円周の反力21に近い部分の周囲では速度が最
大になり、反力22に近い部分の周囲では最小になる。こ
れにより、図示した如く押出物は弧23に亙って永久に屈
曲することになる。力20が継続して加えられれば、弧が
長くなる。力20を加えるのを止めれば、弧23上の屈曲は
そのままであるが、その後押出ダイ出口６を出て行く押
出物は真っすぐになって出て行く。既に説明した如く溶
融体圧力を変動することで実現可能な押出ダイ出口での
押出物に対する排出抵抗を低減させることは特に重要で
あり、力20の様な屈曲力が本発明に従って付与されるな
らば、潜在的に有益であることに特に留意する必要があ
る。これは、屈曲の外側の屈曲力により起きる反力21が
押出ダイ出口抵抗を克服しなければならないことからで
ある。抵抗が低減されれば、屈曲力は小さくて十分であ
る。
る時の押出ダイキャビティ14内の溶融材料（16）と固体
材料（17）間の定常状態において確立される典型的な界
面の形状及び一般的な位置を示す。押出製品５が押出ダ
イ出口６から出てくる時にその全周が同一速度で移動す
ることから、製品５は側壁が押出ダイの軸線18に平行な
真っすぐな製品として押し出され、界面15は図１の平面
及びそれと90゜の平面の双方で見て押出ダイの軸線18に
対して対称となっている。図２は、本発明により、押出
物５を横断するような成分を有する力20が該押出物の表
面が固化する位置の下流の位置（20a）において該押出
物に加えられた時に生じることを示している。図２に示
す如く、その位置（20b）は押出ダイ４の構造体中に位
置している。しかし、本発明の他の実施例では押出ダイ
出口６にもっと近寄ったものとなっているが、依然とし
て全体としては押出ダイ構造体の中にある。斯かる力は
反力21及び22を起こし、且つ、押し出し中の材料に作用
し、その上、斯かる作用は押出ダイ内の全押出力により
施される。反力21は押出物の前記力20が加えられる側と
同一側で押出力を増大し、反力22は押出物の他方の側で
押出力に対向する。その結果、歪んだ溶融体／固体界面
15aが生じ、押出物５が不同一の速度で押出ダイ出口を
出て行き、円周の反力21に近い部分の周囲では速度が最
大になり、反力22に近い部分の周囲では最小になる。こ
れにより、図示した如く押出物は弧23に亙って永久に屈
曲することになる。力20が継続して加えられれば、弧が
長くなる。力20を加えるのを止めれば、弧23上の屈曲は
そのままであるが、その後押出ダイ出口６を出て行く押
出物は真っすぐになって出て行く。既に説明した如く溶
融体圧力を変動することで実現可能な押出ダイ出口での
押出物に対する排出抵抗を低減させることは特に重要で
あり、力20の様な屈曲力が本発明に従って付与されるな
らば、潜在的に有益であることに特に留意する必要があ
る。これは、屈曲の外側の屈曲力により起きる反力21が
押出ダイ出口抵抗を克服しなければならないことからで
ある。抵抗が低減されれば、屈曲力は小さくて十分であ
る。
図３及び図４は、押出ダイ軸線18と同心である相対的
に固定された外部部材25及び内部部材26を備えた押出ダ
イ４から押し出される断面中空の押出物5aについて同様
の対比を示す。横方向の外部荷重20が付与されない時に
は、溶融体／固体界面15bの頂点は横断平面（27）内に
存在する。斯かる荷重が付与されると、界面15cが図４
に示した歪んだ形状になり、最前方で増大力21が最大と
なる点に最接近し、最後方で対向力22が最大となる点に
最接近している。
に固定された外部部材25及び内部部材26を備えた押出ダ
イ４から押し出される断面中空の押出物5aについて同様
の対比を示す。横方向の外部荷重20が付与されない時に
は、溶融体／固体界面15bの頂点は横断平面（27）内に
存在する。斯かる荷重が付与されると、界面15cが図４
に示した歪んだ形状になり、最前方で増大力21が最大と
なる点に最接近し、最後方で対向力22が最大となる点に
最接近している。
図５及び図６は、図４に概略示した押出チューブを屈
曲する方法に関係した寸法や相対動作の幾つかを示して
いる。33aの位置に固定された油圧ラム33により駆動さ
れるロッド32の自由端に取り付けられたローラープラン
ジャー28と接触することにより屈曲力20が押出物５の表
面に加えられる。都合上プランジャー28の輪郭を押出物
５の湾曲した外側表面と合致させても良い。ロッド32は
押出ダイ軸線18に対して90゜に配置されており、且つ、
押出ダイ４の出口６から2dの距離にある。ｄは押出物の
外径である。図５は、屈曲動作が開始されようとした時
のラムを示しており、ローラー28はラム本体より距離Ａ
前方で押出物と接触する。屈曲動作中、ラム33は可変可
能であるが、好適には一定（例えばVP）の速度でプラン
ジャー28を前進するように（符号29により略図で示した
制御手段により）プログラム且つ駆動される。図６は、
プランジャー28により押出物に加えられた力により押出
物が90゜に屈曲された後の同様の部材を示しており、中
心線5bの曲率半径は２分の3dである。図６から明らかな
ように、第一には、同図に示された90゜の屈曲をなすに
は、該屈曲が完成した時点ではラム本体33前方のローラ
ー28が（2d＋Ａ）伸長しており、屈曲動作中に2d伸長し
たことが分かる。第二には、屈曲の開始時に図５中でロ
ーラーが押出物５に接触した部分（28a）がローラーの
前方距離2dの所にあり、本発明のこの実施例では、押出
物とラムプランジャーとの間には一定の相対移動がある
ことを示している。従って、前記プランジャーようのロ
ーラー形状は明らかに適切なものである。第三には、VO
及びVIが押出物が屈曲が進行する間のそれぞれ屈曲の外
側及び内側半径で押出ダイ出口６を離れる速度であると
したならば、平衡上、下記の方程式が満足されなければ
ならない。
曲する方法に関係した寸法や相対動作の幾つかを示して
いる。33aの位置に固定された油圧ラム33により駆動さ
れるロッド32の自由端に取り付けられたローラープラン
ジャー28と接触することにより屈曲力20が押出物５の表
面に加えられる。都合上プランジャー28の輪郭を押出物
５の湾曲した外側表面と合致させても良い。ロッド32は
押出ダイ軸線18に対して90゜に配置されており、且つ、
押出ダイ４の出口６から2dの距離にある。ｄは押出物の
外径である。図５は、屈曲動作が開始されようとした時
のラムを示しており、ローラー28はラム本体より距離Ａ
前方で押出物と接触する。屈曲動作中、ラム33は可変可
能であるが、好適には一定（例えばVP）の速度でプラン
ジャー28を前進するように（符号29により略図で示した
制御手段により）プログラム且つ駆動される。図６は、
プランジャー28により押出物に加えられた力により押出
物が90゜に屈曲された後の同様の部材を示しており、中
心線5bの曲率半径は２分の3dである。図６から明らかな
ように、第一には、同図に示された90゜の屈曲をなすに
は、該屈曲が完成した時点ではラム本体33前方のローラ
ー28が（2d＋Ａ）伸長しており、屈曲動作中に2d伸長し
たことが分かる。第二には、屈曲の開始時に図５中でロ
ーラーが押出物５に接触した部分（28a）がローラーの
前方距離2dの所にあり、本発明のこの実施例では、押出
物とラムプランジャーとの間には一定の相対移動がある
ことを示している。従って、前記プランジャーようのロ
ーラー形状は明らかに適切なものである。第三には、VO
及びVIが押出物が屈曲が進行する間のそれぞれ屈曲の外
側及び内側半径で押出ダイ出口６を離れる速度であると
したならば、平衡上、下記の方程式が満足されなければ
ならない。
且つ、スクリュー３の駆動機構39に同様に作用する制御
手段29が該スクリューを前記ラムに同期させて上記方程
式を満足しなければならない。
手段29が該スクリューを前記ラムに同期させて上記方程
式を満足しなければならない。
本発明のこの態様によれば、この屈曲は押出物と被駆
動ピストンまたはその他のプランジャーとを領域を限定
して接触させるだけで達成できる点に特に留意する必要
がある。米国特許第Ａ−3748077号の明細書に記載され
ている如き押出物を屈曲する公知の方法とは反対に、ス
クリュー３の為すことに加えてラム33aは押出物に特別
の作用を施し、ラムとスクリューの動作（共通の制御手
段29を介しての）、従って作用速度間には確実な相関関
係が存在する。また、ロッド32を押出ダイ出口６との間
の隙間（図５及び図６における2d）を変動させること、
従って、より大きな半径の屈曲を形成するように装置を
設定することは明らかに簡単なことである。更に、屈曲
中にプランジャー28が前進する距離を縮めれば、90゜に
満たない角度の屈曲を形成することが勿論可能となる。
動ピストンまたはその他のプランジャーとを領域を限定
して接触させるだけで達成できる点に特に留意する必要
がある。米国特許第Ａ−3748077号の明細書に記載され
ている如き押出物を屈曲する公知の方法とは反対に、ス
クリュー３の為すことに加えてラム33aは押出物に特別
の作用を施し、ラムとスクリューの動作（共通の制御手
段29を介しての）、従って作用速度間には確実な相関関
係が存在する。また、ロッド32を押出ダイ出口６との間
の隙間（図５及び図６における2d）を変動させること、
従って、より大きな半径の屈曲を形成するように装置を
設定することは明らかに簡単なことである。更に、屈曲
中にプランジャー28が前進する距離を縮めれば、90゜に
満たない角度の屈曲を形成することが勿論可能となる。
図５及び図６を参照すると、説明した屈曲が押出物の
表面に被駆動プランジャーで単に力を加えるだけで達成
され、もし斯かる力が加えられなければ、該押出物は押
出ダイ出口６を出た後でも真っすぐなままであることに
最終的に留意する必要がある。例えば、米国特許第Ａ−
3748077号または4359446号の従来の特許明細書に示され
た如き屈曲形成手段またはその他の弯曲形状をした不動
の溝は一切必要としない。
表面に被駆動プランジャーで単に力を加えるだけで達成
され、もし斯かる力が加えられなければ、該押出物は押
出ダイ出口６を出た後でも真っすぐなままであることに
最終的に留意する必要がある。例えば、米国特許第Ａ−
3748077号または4359446号の従来の特許明細書に示され
た如き屈曲形成手段またはその他の弯曲形状をした不動
の溝は一切必要としない。
図２及びその他の全ての図では押出物の固化した外側
表面と中実のピストン状の部材とが直接接触することで
横断方向の力が押出物に加えられるのが示されている
が、本発明をその他の方法を用いて実施することが可能
である。例えば、図３及び図４に示した中空の押出物の
場合には、押出物の先端の内部表面が十分に固まってい
れば、押出物の開口した前方端に力を加える手段を調節
して挿入する方法により力を付与することが可能であ
る。また、ピストン、レバーまたは同様の部品と押出物
の固化した表面とが固体同志で接触する方法に代わりに
その他の方法で屈曲力を付与することも可能である。例
えば、押出物の表面に高圧力の液体または気体噴流を横
断方向に当てる方法、または、磁気引力または反発力に
応答するまたは斯かる成分を含んだ成形材料の押出物に
横断方向に斯かる磁気引力または反発力を付与する非接
触手段によってさえ屈曲力を加えることが可能である。
最も広義の態様では、本発明では、押出物が一旦十分に
固化したならば、力を該押出物に加えて屈曲偶力を作用
させるのが必要となるだけである。
表面と中実のピストン状の部材とが直接接触することで
横断方向の力が押出物に加えられるのが示されている
が、本発明をその他の方法を用いて実施することが可能
である。例えば、図３及び図４に示した中空の押出物の
場合には、押出物の先端の内部表面が十分に固まってい
れば、押出物の開口した前方端に力を加える手段を調節
して挿入する方法により力を付与することが可能であ
る。また、ピストン、レバーまたは同様の部品と押出物
の固化した表面とが固体同志で接触する方法に代わりに
その他の方法で屈曲力を付与することも可能である。例
えば、押出物の表面に高圧力の液体または気体噴流を横
断方向に当てる方法、または、磁気引力または反発力に
応答するまたは斯かる成分を含んだ成形材料の押出物に
横断方向に斯かる磁気引力または反発力を付与する非接
触手段によってさえ屈曲力を加えることが可能である。
最も広義の態様では、本発明では、押出物が一旦十分に
固化したならば、力を該押出物に加えて屈曲偶力を作用
させるのが必要となるだけである。
図７乃至図９は、図２を参照して説明した本発明の方
法を拡大して押出物５を完全に90゜に屈曲する別の方法
の原理を図示している。図５及び図６の実施例では、ラ
ム33本体は不動に保持され、プランジャー28と押出物と
の接触点が屈曲の進行と同時に実質的かつ連続して変化
した。図７乃至図９の実施例では、押出物５が押出ダイ
出口６から連続して出てくるにつれ、屈曲力20源がトラ
ック30に沿って同時に移動する。該トラックの形状を押
出物に屈曲力を加える点の変化が少ないように、理論的
には変化しないように押出速度に合致させることが可能
であり、より一定の点において屈曲力が連続して加えら
れる。図７及び図８は、この方法を達成する幾つかの機
械要素を概略示している。ここにおいても図３乃至図６
と同様に、中空の製品5aが製造されているのが示されて
おり、屈曲作用がピストンヘッド31により為されてい
る。該ピストンヘッドはここにおいてもローラー（部材
28と同様な）であって良いが、屈曲動作中製品に対する
移動が少ないため、例えば、単純に押出物表面の曲率に
合致するような弧状にしても良い。ここでもピストンヘ
ッド31はロッド32上に取り付けられて、ラム33により駆
動される。該ラムは支持腕34により図７のトラック30を
構成し、且つ、図示しない手段により押出ダイに回転自
在に取り付けられたリング状の取付ブラケット42上に取
り付けられた２本のレール35、36上に取り付けられ、屈
曲方向が該ブラケット42を押出ダイに対して回転させる
ことで変更することが可能となる。駆動手段37がラム33
の動作制御及び押出物５が押出ダイから出てくる時のト
ラック30に沿った横断方向移動の双方を行い、制御手段
38が該駆動手段37をスクリュー３に相当する機構39に同
期させて、ピストン31が押出物５に作用する点の位置が
望む通りに確実に制御されるようにしている。
法を拡大して押出物５を完全に90゜に屈曲する別の方法
の原理を図示している。図５及び図６の実施例では、ラ
ム33本体は不動に保持され、プランジャー28と押出物と
の接触点が屈曲の進行と同時に実質的かつ連続して変化
した。図７乃至図９の実施例では、押出物５が押出ダイ
出口６から連続して出てくるにつれ、屈曲力20源がトラ
ック30に沿って同時に移動する。該トラックの形状を押
出物に屈曲力を加える点の変化が少ないように、理論的
には変化しないように押出速度に合致させることが可能
であり、より一定の点において屈曲力が連続して加えら
れる。図７及び図８は、この方法を達成する幾つかの機
械要素を概略示している。ここにおいても図３乃至図６
と同様に、中空の製品5aが製造されているのが示されて
おり、屈曲作用がピストンヘッド31により為されてい
る。該ピストンヘッドはここにおいてもローラー（部材
28と同様な）であって良いが、屈曲動作中製品に対する
移動が少ないため、例えば、単純に押出物表面の曲率に
合致するような弧状にしても良い。ここでもピストンヘ
ッド31はロッド32上に取り付けられて、ラム33により駆
動される。該ラムは支持腕34により図７のトラック30を
構成し、且つ、図示しない手段により押出ダイに回転自
在に取り付けられたリング状の取付ブラケット42上に取
り付けられた２本のレール35、36上に取り付けられ、屈
曲方向が該ブラケット42を押出ダイに対して回転させる
ことで変更することが可能となる。駆動手段37がラム33
の動作制御及び押出物５が押出ダイから出てくる時のト
ラック30に沿った横断方向移動の双方を行い、制御手段
38が該駆動手段37をスクリュー３に相当する機構39に同
期させて、ピストン31が押出物５に作用する点の位置が
望む通りに確実に制御されるようにしている。
図５及び図６の実施例のラム33もまた屈曲方向変更を
容易にするためにリングブラケット42に取り付けること
が可能であり、または、図７乃至図９のラムと同一のも
のであっても良い。
容易にするためにリングブラケット42に取り付けること
が可能であり、または、図７乃至図９のラムと同一のも
のであっても良い。
既にしめした如く、図５乃至図９で押出物５に加えら
れる力により押出物の該力が加えられる側では押出ダイ
出口６から材料が出てくる速度が高くなり、反対側では
遅くなる傾向がある。従って、部材28、31は形成された
屈曲の外側で押出物と接触する。図10及び図11では、そ
れぞれシリンダー54−57により駆動されるピストン50−
53が押出ダイの出口面58に固定されており、従って、押
出ダイ出口６のすぐ隣で中空の押出物5aの表面に当接す
る。このように、図５及び図６において押出物とプラン
ジャー28との間にあったような相対移動が上記のピスト
ンと押出物間でも動作中に相当にある。更に、図10に示
す如く、押出ダイの内部部材27が外部部材25の端部面を
越えて軸線方向に突出しており、前記ピストン50−53の
一つが動的力を押出物に加えて作用する時はいつでも該
押出物が該ピストンと内部部材27の伸長した部分間に把
持される。４本のピストン50−53はその動作を適切に釣
り合いのとれたものにして任意の方向において押出物の
屈曲を容易にしている。４本のピストンの内の１本、例
えば、図示した如くピストン52が起動される場合には、
該ピストンと内部部材27間に把持された押出物の部分に
摩擦抑制が加えられる。押出物の周辺の当該点における
退出速度は、従って、反対側部分（即ち、ピストン50が
配置された部位）における速度に比べて遅くなり、押出
物が屈曲して起動されたピストンが該屈曲の内側にな
る。
れる力により押出物の該力が加えられる側では押出ダイ
出口６から材料が出てくる速度が高くなり、反対側では
遅くなる傾向がある。従って、部材28、31は形成された
屈曲の外側で押出物と接触する。図10及び図11では、そ
れぞれシリンダー54−57により駆動されるピストン50−
53が押出ダイの出口面58に固定されており、従って、押
出ダイ出口６のすぐ隣で中空の押出物5aの表面に当接す
る。このように、図５及び図６において押出物とプラン
ジャー28との間にあったような相対移動が上記のピスト
ンと押出物間でも動作中に相当にある。更に、図10に示
す如く、押出ダイの内部部材27が外部部材25の端部面を
越えて軸線方向に突出しており、前記ピストン50−53の
一つが動的力を押出物に加えて作用する時はいつでも該
押出物が該ピストンと内部部材27の伸長した部分間に把
持される。４本のピストン50−53はその動作を適切に釣
り合いのとれたものにして任意の方向において押出物の
屈曲を容易にしている。４本のピストンの内の１本、例
えば、図示した如くピストン52が起動される場合には、
該ピストンと内部部材27間に把持された押出物の部分に
摩擦抑制が加えられる。押出物の周辺の当該点における
退出速度は、従って、反対側部分（即ち、ピストン50が
配置された部位）における速度に比べて遅くなり、押出
物が屈曲して起動されたピストンが該屈曲の内側にな
る。
図12乃至図15は、本発明により提案された帯状の製品
5cを押出屈曲する装置を示している。図10及び図11に示
した如くここでも４本のピストン（60−63）が設けられ
ており、図では４本の内２本（60、61）が製品断面の長
側面の一方（65）に当接しており、対応する位置の残り
の２本（62、63）が反対側66に当接しており、従ってピ
ストン60、62及び61、63が互いに整列している。図13に
示す如く、ピストン60、62が作動しない時にはピストン
61、63が作動して、押出材料の押出ダイ出口６からの退
出速度が帯状の製品のピストン61、63が配置された側で
の摩擦により遅くなり、スクリュー３の作動速度が不変
で且つ単位時間当たりの出口６からの材料の総退出量が
不変ならば、ラム60、62が作動していない側では比較的
高くなる。図12に示す如く、帯5cの長側面65及び66の平
面における右側の屈曲が促進され、作動して摩擦を創出
するピストン61及び63が屈曲の内側になる。
5cを押出屈曲する装置を示している。図10及び図11に示
した如くここでも４本のピストン（60−63）が設けられ
ており、図では４本の内２本（60、61）が製品断面の長
側面の一方（65）に当接しており、対応する位置の残り
の２本（62、63）が反対側66に当接しており、従ってピ
ストン60、62及び61、63が互いに整列している。図13に
示す如く、ピストン60、62が作動しない時にはピストン
61、63が作動して、押出材料の押出ダイ出口６からの退
出速度が帯状の製品のピストン61、63が配置された側で
の摩擦により遅くなり、スクリュー３の作動速度が不変
で且つ単位時間当たりの出口６からの材料の総退出量が
不変ならば、ラム60、62が作動していない側では比較的
高くなる。図12に示す如く、帯5cの長側面65及び66の平
面における右側の屈曲が促進され、作動して摩擦を創出
するピストン61及び63が屈曲の内側になる。
図14及び図15は、双方とも押出物の同一の長側面66に
係合したピストン62及び63が作動して、他の２本のピス
トン60及び61が遊動している時に生じる異なる効果を示
している。側面66のピストン62、63の力は帯状の製品の
斯かる側面における材料の押出ダイ出口６からの退出速
度を上げる効果を有している。製品及びピストン62、63
間の反作用は製品に接触していないピストン60及び61に
ではなく、製品が隣接した押出ダイ４構造体に如何に支
持されているかにより決定される。結果は、該帯がその
断面の短側面67、68に平行である平面において屈曲し、
作動ピストン（図では62、63）が屈曲の外側になる。
係合したピストン62及び63が作動して、他の２本のピス
トン60及び61が遊動している時に生じる異なる効果を示
している。側面66のピストン62、63の力は帯状の製品の
斯かる側面における材料の押出ダイ出口６からの退出速
度を上げる効果を有している。製品及びピストン62、63
間の反作用は製品に接触していないピストン60及び61に
ではなく、製品が隣接した押出ダイ４構造体に如何に支
持されているかにより決定される。結果は、該帯がその
断面の短側面67、68に平行である平面において屈曲し、
作動ピストン（図では62、63）が屈曲の外側になる。
例示した実施例の全てにおいて往復動油圧ラムが屈曲
力を加える手段として示されて来たが、幾つかの例を既
に説明した非接触手段の他に、その他の形態の物理的に
接触して力を加える手段、例えば、被駆動のスクリュー
操作されるプランジャーも可能である点に留意する必要
がある。また、図７乃至図９では、屈曲力を加える点が
押出物に対してはほとんど移動しないが、押出ダイに対
しては著しく移動する本発明の実施例を示し、図５、図
６及び図10乃至図15では、屈曲力を加える点が押出ダイ
に対して固定された反対の例を示してきたが、本発明
は、また、屈曲力が押出物に加えられる点または複数の
点が押出物及び押出ダイの双方に対して実質的に移動し
ても良い方法及び装置を含むことにも留意する必要があ
る。
力を加える手段として示されて来たが、幾つかの例を既
に説明した非接触手段の他に、その他の形態の物理的に
接触して力を加える手段、例えば、被駆動のスクリュー
操作されるプランジャーも可能である点に留意する必要
がある。また、図７乃至図９では、屈曲力を加える点が
押出物に対してはほとんど移動しないが、押出ダイに対
しては著しく移動する本発明の実施例を示し、図５、図
６及び図10乃至図15では、屈曲力を加える点が押出ダイ
に対して固定された反対の例を示してきたが、本発明
は、また、屈曲力が押出物に加えられる点または複数の
点が押出物及び押出ダイの双方に対して実質的に移動し
ても良い方法及び装置を含むことにも留意する必要があ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ベヴィス，マイケル・ジョン
イギリス国ミドルセックス ユービー
８・１エックスエス，アクスブリッジ,
ウォーター・タワー・クローズ 26
(72)発明者 バートレット，クリストファー・ドーソ
ン
イギリス国ウエスト・サセックス アー
ルエイチ19・１ディーエイ，イースト・
グリンステッド，パネル・クローズ 15
(56)参考文献 特開 昭50−116552（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 47/00 - 47/96
B29C 53/00 - 53/84
Claims (18)
- 【請求項１】押出製品を連続成形する方法において、 力を付与する装置（７）に力を発生させて材料（16）に
作用させ、固定横断面を有するダイ出口（６）を有する
押出ダイを介して材料を押し出し、前記押出製品（５）
がダイ出口を去るとき押出製品の少なくとも外側表面を
固化することと、 押出製品（５）を押すプランジャ（28）の形状の力付与
手段により押出製品の表面が固体になった下流側の点に
おいて押出製品に第２の力を作用させ、第２の力が前記
押出製品が移動している方向に平行な力（21、22）を生
起し、それによって、第２の力が、力を付与する装置
（７）によって発生される力によって達成される作用と
は別に、材料に更に作用し、前記点に対応する押出製品
の横断面の周囲の部分を越えてダイ出口を去る押出製品
の速度を、その横断面の他の部分を越えて去る速度より
大きくさせ、それによって、押出製品を成形して永久に
屈曲させ、その押出製品の内側及び外側半径をそれぞれ
比較的遅い及び早い速度で移動する周囲の部分と対応さ
せることと、 を含む方法。 - 【請求項２】第二の力が、力付与手段と押出製品の外側
表面との間の固体対固体接触によって、付与される請求
の範囲１に記載の方法。 - 【請求項３】液体材料及び固体材料間の界面表面がダイ
内に存在し、且つ、第二の力を付与することにより前記
表面の幾何学形状に歪みを生じさせる請求の範囲１又は
２に記載の方法。 - 【請求項４】ダイ内の液体材料の圧力が変動する請求の
範囲３に記載の方法。 - 【請求項５】圧力の変動がダイ中の液体材料を少なくと
も一つの往復運動する被駆動部材にさらすことにより生
じる請求の範囲４に記載の方法。 - 【請求項６】関連動作を実行するようにプログラムされ
た少なくとも二つの往復動作する被駆動部材がある請求
の範囲５に記載の方法。 - 【請求項７】力付与手段がダイに関して固定され、第２
の力の影響がその第２の力が加えられた側の押出製品の
周囲の速度をその周囲の反対側の速度より増加させる請
求の範囲１ないし６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】第二の力の付与点が、第二の力を付与して
いる間にダイに関して移動する請求の範囲１ないし６の
いずれかに記載の方法。 - 【請求項９】押出製品に対する第二の力の付与点が、屈
曲が進行するにつれて変化する請求の範囲１ないし８の
いずれかに記載の方法。 - 【請求項１０】第二の力が、湾曲した屈曲成形装置を一
切使用せずに前記押出製品に付与される請求の範囲１な
いし９のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１１】請求項１に記載の押出製品を連続成形す
る方法を実施する装置であって、ダイ出口（６）を与え
る押出ダイと、ダイ出口の下流側にかつ押出製品を横切
って配置されかつ押出製品に作用する曲げ力を発生する
ように動作可能な、前記第二の力を付与するための少な
くとも一つの被駆動の力発生手段（33）を備え、力発生
手段（33）がプランジャ（28）を備え、そのプランジャ
が使用時にプランジャと押出製品の表面との間の相対移
動を許容しながらその表面を押すように作用可能である
装置。 - 【請求項１２】少なくとも二つのピストンが押出製品の
表面を押すように取り付けられかつ前記押出製品の周辺
で互いに隔てて配置されて、該ピストンを差動操作する
ことにより押出製品を異なる方向に屈曲させることが可
能な請求の範囲11に記載の装置。 - 【請求項１３】力発生手段が移動するように取り付けら
れている請求の範囲11又は12に記載の装置。 - 【請求項１４】力発生手段がダイ出口に対して固定され
ている請求の範囲項11又は12に記載の装置。 - 【請求項１５】発生された力がダイの軸線に対して横断
する方向で前記押出製品に作用する請求の範囲11ないし
14のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１６】発生された力がダイの軸線に平行な方向
の力（21）及び（22）を生起するように前記押出製品に
作用する請求の範囲11ないし14のいずれかに記載の装
置。 - 【請求項１７】プランジャが前記押出製品の表面と接触
するローラーを含む請求の範囲11ないし16のいずれかに
記載の装置。 - 【請求項１８】ダイの内部と連通しかつダイ中の液体材
料内で変動圧力を促進する用に動作可能な、少なくとも
一つの被駆動で往復自在の部材を含んでいる請求の範囲
11ないし17のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB929212093A GB9212093D0 (en) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | Improvements in or relating to methods and apparatus for the continuous formation of an extruded product |
| GB9212093.0 | 1992-06-08 | ||
| GB929219886A GB9219886D0 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Improvements in or relating to methods and apparatus for the continuous formation of an extruded product |
| GB9219886.0 | 1992-09-21 | ||
| PCT/GB1993/001122 WO1993025372A1 (en) | 1992-06-08 | 1993-05-28 | Improvements in or relating to methods and apparatus for the continuous formation of an extruded product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07507732A JPH07507732A (ja) | 1995-08-31 |
| JP3452925B2 true JP3452925B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=26301030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50123094A Expired - Fee Related JP3452925B2 (ja) | 1992-06-08 | 1993-05-28 | 押出物の連続成形方法及び装置の改良 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5520870A (ja) |
| EP (1) | EP0644822B1 (ja) |
| JP (1) | JP3452925B2 (ja) |
| AT (1) | ATE166024T1 (ja) |
| AU (1) | AU665437B2 (ja) |
| CA (1) | CA2135485A1 (ja) |
| DE (1) | DE69318554T2 (ja) |
| DK (1) | DK0644822T3 (ja) |
| ES (1) | ES2116454T3 (ja) |
| FI (1) | FI945748A (ja) |
| HK (1) | HK1011638A1 (ja) |
| NO (1) | NO309804B1 (ja) |
| RU (1) | RU2106968C1 (ja) |
| WO (1) | WO1993025372A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4446933C1 (de) * | 1994-12-28 | 1996-03-14 | Hansgeorg Ratzenberger | Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Materialzusammensetzung und plastischen oder bildsamen Verformung des Massestromes einer Maschine |
| DE19716292C2 (de) * | 1997-04-18 | 2001-02-01 | Daimler Chrysler Ag | Strangpreßvorrichtung |
| EP1169146B1 (de) * | 2000-02-10 | 2004-05-06 | WKW Erbslöh Automotive GmbH | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von gekrümmten strangpressprofilen |
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