JP3687068B2 - Extruder cooling device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属素材を加熱して熱間押出し成形した押出し材を冷却する冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
押出し機で熱間押出し成形した押出し材は高温であるので冷却している。
例えば、実開昭60−34319号公報の第1図に開示されたように、押出し機の押出し側に連続して設けたランアウトテーブルに沿ってクーリングファンを設け、このランアウトテーブルと連続したクーリングテーブルに沿ってクーリングファンを設け、押出し材を押出し成形しながら強制空冷すると共に、クーリングテーブルで搬送しながら強制空冷している。
【0003】
前述のように、クーリングファンで空気を吹きつけて強制空冷することで、押出し材はゆっくりと冷却されるから歪みや曲がりが発生しない。
また、冷却媒体が空気であるので、その冷却媒体の後処理が不要である。つまり、冷却媒体が水、水+空気(ミスト)であると、押出し材に吹きつけた後の水を回収する等の後処理が面倒である。
特に、ランアウトテーブルは著しく長尺、例えば50m以上で、クーリングテーブルの全幅はランアウトテーブルの長さと同様である。よって、ランアウトテーブルとクーリングテーブルを設置した広い面積の床面に水を回収する設備を設けることは大変高価である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように押出し材を冷却する際に、その押出し材の外周面に冷却のアンバランスが生じると押出し材に曲りが発生する。
このために、クーリングファンで押出し材の外周面に空気を均一に吹きつけて外周面に冷却のアンバランスが生じないようにしている。
しかし、押出し材の断面形状によっては外周面の一部分が他の部分よりも冷却し難いことがある。
【0005】
例えば、図10(a)に示す押出し材1は、一側板状部2と他側板状部3と連結板状部4で断面ほぼコ字形状で、その一側板状部2の肉厚が他側板状部3、連結板状部4の肉厚よりも厚いので、その一側板状部2が他側板状部3、連結板状部4よりも冷却し難い。
図10(b)に示す押出し材1は、一側中空部5と他側板状部6を有する断面形状であるから、その一側中空部5が他側板状部6よりも冷却し難い。
図10(c)に示す押出し材1は、一側中空部7と他側板状部8と連結板状部9で断面ほぼT字形状で、その一側中空部7が他側板状部8、連結板状部9よりも冷却し難い。
前述の図10(a),(b),(c)に示す押出し材はアルミニウム又はアルミニウム合金を素材として熱間押出し成形したサッシ用の形材である。
【0006】
このために、押出し材の外周面に空気を均一に吹きつけても外周面に冷却のアンバランスが生じ、押出し材に曲りが発生することがある。
【0007】
本発明は、前述の課題を解決するためになされたものであって、次のことを満足する押出し材の冷却装置とすることである。
第1は、押出し成形された押出し材の冷却は、主として強制空冷である。
第2は、外周面の一部分が他の部分よりも冷却し難い断面形状の押出し材であっても曲りが発生しないように冷却できることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、押出し機10と、この押出し機10の押出し側に設けた主冷却部と、この主冷却部と押出し機10との間に設けられた予冷却部18を備え、前記主冷却部は押出し材に空気を吹きつけて強制空冷する形状で、前記予冷却部18は、押出し材の上面を冷却する上冷却部18aと、押出し材の下面を冷却する下冷却部18bと、押出し材の一方の側面を冷却する第1側部冷却部18cと、押出し材の他方の側面を冷却する第2側部冷却部18dを有し、前記各冷却部のいずれか1つ又は複数を押出し材の断面形状に応じて選択的に冷却動作するようにし、
前記予冷却部18の各冷却部は、冷却媒体を押出し材の外周面に向けて噴出することで冷却する形状で、上冷却部18aと下冷却部18bは、冷却媒体を噴出する位置を押出材の押出し方向と直角方向に変更でき、第1側部冷却部18cと第2側部冷却部18dは、冷却媒体を噴出する位置を上下方向に変更でき、
前記上冷却部18aと第1側部冷却部18cと第2側部冷却部18dは、押出し材の押出し方向に複数に分割され、かつそれぞれ単独に冷却位置と退避位置に移動することを特徴とする押出し材の冷却装置である。
【0009】
【作用】
本発明によれば、予冷却部18のいずれかの冷却部で押出し材の上面、下面、一方の側面、他方の側面のいずれか1つ又は複数を選択的に予冷却できる。
よって、外周面の一部分が他の部分よりも冷却し難い断面形状の押出し材を、その冷却し難い部分のみを予冷却できる。
予冷却した押出し材及び予冷却しない押出し材を主冷却部で強制空冷して冷却できる。
したがって、外周面の一部分が他の部分よりも冷却し難い断面形状の押出し材を、強制空冷によって曲りが発生することなく冷却できる。
また、押出し材を主として冷却するのは強制空冷であるので、冷却媒体の後処理設備を押出し機以降の押出し材搬送経路、例えばランアウトテーブル、クーリングテーブルを設置した広い面積の床面に設ける必要がない。
また、上冷却部18a、下冷却部18bによって押出し材の上面、下面に冷却媒体を吹きつける際に、その押出し材の外周面の一部分が他の部分より冷却し難い断面形状の部分や、大きさ等に応じて冷却媒体を吹きつける位置を押出し方向と直角方向に変更できる。
第1側部冷却部18c、第2側部冷却部18dによって押出し材の一方の側面、他方の側面に冷却媒体を吹きつける際に、その押出し材の外周面の一部分が他の部分より冷却し難い断面形状の部分や、大きさ等に応じて冷却媒体を吹きつける位置を上下方向に変更できる。
したがって、押出し材の外周面の一部分が他の部分より冷却し難い断面形状の部分が異なる場合や、大きさ、例えば押出し方向と直角方向の寸法、高さ寸法が異なる場合でも、その上面、下面、一方の側面、他方の側面に効率良く冷却媒体を吹きつけて効率良く予冷却できる。
また、上冷却部18a、第1側部冷却部18c、第2側部冷却部18dを退避位置に移動することで、押出し機10で押出し成形開始する時にプラーと干渉しないようにできる。
また、押出し開始後にプラーが通過した冷却部毎に順次冷却位置に移動して予冷却できるので、押出し材を早く予冷却できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、金属素材を押出し成形する押出し設備の一部分を概略的に示す斜視図である。
押出し設備は、押出し機10と後面処理設備11を有する。
この後面処理設備11は、押出し機10の押出し側に設けたプラテン前切断機12と、押出し側に順次連続して設けたイニシャルテーブル13、ランアウトテーブル14と、このランアウトテーブル5に沿って往復移動するプラー15と、前記ランアウトテーブル14と隣接して押出し方向と直角方向に順次連続して設けたクーリングテーブル16と、図示しないストレッチャーテーブル、搬送テーブル、ソーテーブルと、ストレッチャーテーブルの両側に設けたストレッチャー、ソーテーブルの送り出し側に設けた切断機等を備えている。
【0018】
図1において前記イニシャルテーブル13、ランアウトテーブル14、クーリングテーブル16は全体の配列を理解し易いように矩形長尺形状に図示してあるが、実際には、イニシャルテーブル13、ランアウトテーブル14はフレームに複数のローラを取付けた形状である。
クーリングテーブル16は複数のベルトコンベア16aで構成されている。そしてランアウトテーブル14に押出した押出し材を各ベルトコンベア16aに移載できるようにしてある。
【0019】
前記ランアウトテーブル14の下方と上方におけるランアウトテーブル14の長手方向に間隔を置いた位置にクーリングファン17がそれぞれ設置してある。
前記クーリングテーブル16の下方と上方におけるクーリングテーブル16の搬送方向に間隔を置いた位置にクーリングファン17がそれぞれ設置してある。
前記各クーリングファン17によってランアウトテーブル14、クーリングテーブル16上の押出し材を強制空冷する主冷却部を構成している。
【0020】
前記イニシャルテーブル13上の押出し材、つまり押出し機10で押出した押出し直後の押出し材を予冷却する予冷却部18が設けてある。この予冷却部18は上冷却部18a、下冷却部18b、第1側部冷却部18c、第2側部冷却部18dを備えている。
この予冷却部18は押出し材の外周面における他の部分よりも冷却し難い部分のみを予冷却し、前述の主冷却部で押出し材の全体を強制空冷する際に外周面に冷却のアンバランスが生じないようにする。
つまり、予冷却部18は押出し材の外周面における冷却し難い部分のみを、強制空冷する以前にあらかじめ冷却し、その部分の温度を他の部分の温度よりも低くする。
【0021】
例えば、押出材の上面が他の面よりも冷却し難い場合には上冷却部18aで上面の冷却し難い部分を冷却する。
押出し材の下面が他の面よりも冷却し難い場合には下冷却部18bで下面の冷却し難い部分を冷却する。
押出し材の一方の側面が他の面よりも冷却し難い場合には第1側部冷却部18cで一方の側面の冷却し難い部分を冷却する。
押出し材の他方の側面が他の面よりも冷却し難い場合には第2側部冷却部18dで他方の側面の冷却し難い部分を冷却する。
押出し材の上面と下面、上面と一方の側面、上面と下面と他方の側面が他の面よりも冷却し難い場合には、それらの面のみを冷却する。
【0022】
前述の押出し設備は次のように作動する。
加熱したアルミニウムを押出し機10で熱間押出しする。
押出し機10から押出されてくる押出し材はプラー15に引かれながら一定の張力をかけながら牽引され、イニシャルテーブル13を経てランアウトテーブル14上に押出される。イニシャルテーブル13上を移動する押出し材が、外周面の一部分が他の部分よりも冷却し難い断面形状の場合には、その外周面における冷却し難い部分のみが、前述のように予冷却部18で予冷却される。押出し材が外周面がほぼ均一に冷却される断面形状の場合には予冷却部18は作動せずに予冷却しない。
所定長さに押出したら押出しを停止し、プラテン前切断機12によって押出し材を切断する。
切断した押出し材をプラー15又はランアウトテーブル14の駆動によって移動し、ヘッド側端部を位置合せする。
ランアウトテーブル14上の押出し材をクーリングテーブル16に移載し、そのクーリングテーブル16を駆動して押出し材を押出し方向(矢印a方向)と直角方向(矢印b方向)に搬送する。
【0023】
前述の動作時に各クーリングファン17を駆動し、ランアウトテーブル14上の押出し材、クーリングテーブル16上の押出し材に空気を吹きつけて空冷する。この際、押出し材の外周面に空気がほぼ均一、好ましくは均一に吹きつける。
この際、押出し材の外周面における冷却し難い部分があらかじめ冷却されているので、外周面に冷却のアンバランスが生じない。
よって、押出し材が強制空冷による冷却によって曲ることがない。
【0024】
冷却された押出し材はストレッチャーテーブルに搬送され、ストレッチャーで長手方向に引張り、曲りを矯正する。
この後に、押出し材を搬送テーブルでソーテーブルに搬送し、切断機で設定の長さに切断される。
【0025】
次に、前記予冷却部18の具体形状を図2〜図5に基づいて説明する。
図2に示すように、上冷却部18aは複数の上ノズル20、例えば第1・第2・第3の上ノズル20をイニシャルテーブル13(複数のローラ13a)と対向した冷却位置と、イニシャルテーブル13と離隔してプラー15と干渉しない退避位置に移動自在に設けてある。
前記複数の上ノズル20は押出し方向と直角な方向に間隔を置いて下向きに取付けてあると共に、第1・第2・第3の上ノズル20は押出し方向に間隔を置いてそれぞれ複数取付けてある。
この上ノズル20で押出し材1の上面1aに冷却媒体を吹きつける。
【0026】
前記上ノズル20の取付けの具体形状の一例を図2と図3に基づいて説明する。
基盤21におけるイニシャルテーブル13と隣接した位置に基台22が押出し方向に間隔を置いて複数、例えば3つの基台22が設置してある。
この各基台22に第1軸23と第2軸24が押出し方向に向けて平行に取付けてある。
第1軸23と第2軸24は回転自在で、第1アーム25の一端部と第2アーム26の一端部がそれぞれ固着してある。第1アーム25の他端部と第2アーム26の他端部は移動杆27に第3軸28、第4軸29で回転自在にそれぞれ連結され、平行4節リンク30を形成している。
前記各移動杆27に横材31が固着してある。この各横材31は押出し方向に長尺で、この横材31に複数のパイプ32、例えば第1・第2・第3のパイプ32が押出し方向に直角方向に間隔を置いてそれぞれ取付けてあり、この各パイプ32に上ノズル20が押出方向に間隔を置いて下向きに取付けてある。
前記各第1軸23は電動モータ33でそれぞれ回転される。
つまり、上冷却部18aは押出し方向に複数に分割され、それぞれ単独に冷却位置と退避位置に移動する。
【0027】
このようであるから、電動モータ33で第1軸23を正転することで横材31が図2に実線で示すイニシャルテーブル13の上方位置に移動し、上ノズル20は前述の冷却位置となる。
モータ33で第2軸23を逆転することで横材31が図2に仮想線で示すイニシャルテーブル13と離隔した位置に移動し、上ノズル20は前述の退避位置となる。
【0028】
また、横材31を押出し方向に間隔を置いて3つ設け、各横材31をそれぞれ単独にイニシャルテーブル13の上方位置とイニシャルテーブル13と離隔した位置に移動でき、各横材31に取付けた上ノズル20をそれぞれ単独に冷却位置と退避位置に移動できる。
よって、押出し開始時には各横材31をイニシャルテーブル13と離隔した位置に移動してプラー15に干渉しないようにする。
押出し開始してプラー15が押出し方向に移動して横材31を通過する毎に、その横材31を順次イニシャルテーブル13の上方位置に移動し、上ノズル20を冷却位置とし、押出し材の上面を予冷却できる。
したがって、横材31を一体とした場合に比べて押出し材を冷却開始する時期を早くできる。
【0029】
前記下冷却部18bは図2に示すように、下ノズル40をイニシャルテーブル13の下方において押出し方向と直角方向(矢印c方向)に移動自在としたもので、その下ノズル40は上向きで、イニシャルテーブル13上の押出し材1の下面1bに冷却媒体を吹きつける。
具体的には、図2と図4に示すように基盤21に押出し方向に間隔を置いて設置した複数の架台41にロッド式移動体42のロッド42aを押出し方向と直角方向に向けて固定し、その各チューブ42bに亘って長尺な移動体43を押出し方向に向けて取付け、この移動体43にパイプ44を取付け、このパイプ44に下ノズル40を押出し方向に間隔を置いて上向きに取付ける。
前記下ノズル40はイニシャルテーブル13の隣接したローラ13a間に位置し、その隣接したローラ13a間から押出し材1の下面1bに冷却媒体を吹きつける。
前記ロッド式移動体42は電動式である。例えば、チューブ42bに設けた電動モータでピニオンを回転し、そのピニオンをロッド42aに設けたラックに噛合し、電動モータでピニオンを回転することでロッド42aに対してチューブ42bをスライドする。
なお、前記移動体43を複数に分割し、下冷却部18bを押出し方向に複数に分割しても良い。
【0030】
前記第1側部冷却部18cと第2側部冷却部18dは同一形状で、横向きの側部ノズル50をプラー15と干渉しない退避位置と、押出し材1の一方の側面1c、他方の側面1dと対向した冷却位置とに亘って移動(昇降)すると共に、その冷却位置において上下方向(矢印d方向)に移動する。
【0031】
具体的には、図2、図3、図5に示すように、イニシャルテーブル13の両側位置に、長尺な可動体51が押出し方向に間隔を置いて複数、例えば3つ配設してある。
この各可動体51は複数の摺動杆52を備え、この各摺動杆52が基盤21に設けた縦ガイド53に上下方向に摺動自在に嵌挿してある。これによって各可動体51は昇降自在である。
前記各可動体51にパイプ54が押出し方向に向けて取付けてある。このパイプ54に複数の側部ノズル50が長手方向に間隔を置いて横向きに取付けてある。
【0032】
前記各可動体51にラック55が縦向きに固着してある。このラック55に噛合したピニオン56を電動モータ57で回転駆動する。
よって、電動モータ57でピニオン56を回転駆動すると、ラック55を介して可動体51が上下動し、側部ノズル50が冷却位置と退避位置に移動すると共に、冷却位置において上下方向に移動して側部ノズル50の高さを調整できる。
また、複数の可動体51を押出し方向に間隔を置いて昇降自在にそれぞれ取付けたので、前述と同様に押出し開始時にプラー15が可動体51を通過する毎に、その可動体51を順次冷却位置に移動することができ、押出し材の下面を冷却開始する時期を早くできる。
つまり、第1側部冷却部18cと第2側部冷却部18dは押出し方向に複数に分割され、それぞれ単独に冷却位置と退避位置に移動する。
【0033】
次に、予冷却部18の動作制御回路を図6に基づいて説明する。
冷却媒体供給源、例えば冷却水ポンプ60の吐出路61が電磁開閉弁62及び各パイプ32,44,54を経て3つの上ノズル20、下ノズル40、側部ノズル50,50にそれぞれ圧送される。
前記各電磁開閉弁62は、ばね力で閉位置に保持され、ソレノイド63に通電されることで開位置となる。
開位置となった電磁開閉弁62に接続したノズルのみから冷却媒体が噴出する。
前記各ソレノイド63はコントローラ64で通電制御される。
このコントローラ64は電動モータ33、ロッド式移動体42の電動モータ42c、電動モータ57を駆動制御する。
【0034】
前記コントローラ64には、押出し材の断面形状に応じて冷却媒体を噴出するノズル及び、そのノズルの位置が冷却設定情報として記憶されている。
作業者が押出し作業する際に、押出し材の外周面の一部分に冷却し難い部分が有るか無いかを判断して、有ると判断した場合には、その断面形状に応じて冷却媒体を噴出するノズル、及びノズルの位置を、作業者があらかじめコントローラ64に入力されてある冷却設定情報から選択し、それに対応した電磁開閉弁62のソレノイド63に通電すると共に、電動モータ42c、電動モータ57、電動モータ57を駆動制御することで、押出し材の外周面における冷却し難い部分のみを冷却する。
【0035】
例えば、図10(a)に示す断面形状の押出し材1を図7に示すように一側板状部2が第1側部冷却部18cに向うように押出し成形する場合には、第1側部冷却部18cの電動モータ57を駆動し、その側部ノズル50を冷却位置とすると共に、高さを調整し、一側板状部2の上下方向中央部に対向した所定の高さH1とする。前述の高さとは、イニシャルテーブル13の上面からの高さである。
この動作はプラー15が通過した可動体51毎に順次行なう。
【0036】
側部ノズル50が所定の高さH1となったら、あるいはプラー15通過後に、その側部ノズル50に接続した電磁開閉弁62のソレノイド63に通電して開位置とする。
これによって、押出し材1の冷却し難い一側板状部2にのみ冷却媒体が吹きつけられ、その一側板状部2を予冷却する。
【0037】
図10(b)に示す断面形状の押出し材1を図8に示すように一側中空部5が第1側部冷却部18cに向うように押出し成形する場合には、前述と同様にして側部ノズル50の高さを一側中空部5の上下方向中央部に向う所定の高さH2とする。
【0038】
図10(c)に示す断面形状の押出し材1を図9に示すように、一側中空部7が第1側部冷却部18cに向うように押出し成形する場合には、その一側中空部7の上面7a、下面7b、一方の側面7cが他の部分よりも冷却し難いので、上冷却部18a、下冷却部18b、第1側部冷却部18cによって前記各面を冷却する。
【0039】
第1側部冷却部18cの動作は前述と同様で、その側部ノズル50の高さを一側中空部7の一方の側面7cの上下方向中央部に向う所定の高さH3とする。
【0040】
3つの上ノズル20における最も一側寄りの上ノズル20(一側中空部7の上面7aにおける押出方向と直角方向中央部と対向した上ノズル20)に接続した電磁開閉弁62のソレノイド63に通電する。
【0041】
下冷却部18bの電動モータ42cを駆動して下ノズル40を一側中空部7の下面7bにおける押出方向と直角方向中央部と対向した位置する。
この下ノズル40に接続した電磁開閉弁62のソレノイド63に通電して開位置とする。
【0042】
このようにすることで、上ノズル20、側部ノズル50、下ノズル40は冷却し難い部分におけるほぼ中央部に向うから、その冷却し難い部分の全域に亘って冷却媒体を効率良く吹きつけできる。
【0043】
前述のように、外周面の一部分のみが冷却された押出し材は、ランアウトテーブル14上を移動する際及びクーリングテーブル15で搬送される際に強制空冷される。
この強制冷却の際に外周面はほぼ均一に温度が低下し、冷却のアンバランスが発生しないので、曲りが発生しない。
【0044】
作業者が外周面の一部分に冷却し難い部分が無い(つまり、外周面をほぼ均一に冷却できる断面形状)と判断した場合には、予冷却部18は作動しない。この時、上冷却部18a、第1側部冷却部18c、第2側部冷却部18dは退避位置である。
前述の押出し材はランアウトテーブル14上を移動する際、及びクーリングテーブル15で搬送される際に強制空冷される。
この強制空冷の際に外周面はほぼ均一に温度が低下し、冷却のアンバランスが発生しないので、曲りが発生しない。
【0045】
前述の実施の形態では、上ノズル20を押出し方向と直角方向に3つ設け、いずれかの上ノズル20から冷却媒体を噴出するようにしたが、上ノズル20を押出し方向と直角方向に移動するようにしても良い。
同様に、下ノズル40を押出し方向と直角方向に複数設け、いずれかの下ノズル40を選択して冷却媒体を噴出するようにしても良い。
また、側部ノズル50を上下方向に複数設け、いずれかの側部ノズル50を選択して冷却媒体を噴出するようにしても良い。
【0046】
つまり、上冷却部18a、下冷却部18bは、冷却媒体を噴出する位置を押出し方向と直角方向に変更できれば良い。
第1側部冷却部18c、第2側部冷却部18dは、冷却媒体を噴出する位置を上下方向に変更できれば良い。
前述の冷却媒体としては空気のほかに、冷却水、空気と水(ミスト)などが利用できる。
【0047】
前記各ノズルから吹きつける冷却媒体の量及び吹きつける幅を制御できるようにしても良い。例えば冷却媒体の量は流量、供給圧力に変えることで制御する。
【0048】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、予冷却部18のいずれかの冷却部で押出し材の上面、下面、一方の側面、他方の側面のいずれかを選択的に予冷却できる。
よって、外周面の一部分が他の部分よりも冷却し難い断面形状の押出し材を、その冷却し難い部分のみを予冷却できる。
予冷却した押出し材及び予冷却しない押出し材を主冷却部で強制空冷して冷却できる。
したがって、外周面の一部分が他の部分よりも冷却し難い断面形状の押出し材を、強制空冷によって曲がりが発生することなく冷却できる。
また、押出し材を主として冷却するのは強制空冷であるので、冷却媒体の後処理設備を押出し機以降の押出し材搬送経路、例えばランアウトテーブル、クーリングテーブルを設置した広い面積の床面に設ける必要がない。
また、上冷却部18a、下冷却部18bによって押出し材の上面、下面に冷却媒体を吹きつける際に、その押出し材の外周面の一部分が他の部分より冷却し難い断面形状の部分や、大きさ等に応じて冷却媒体を吹きつける位置を押出し方向と直角方向に変更できる。
第1側部冷却部18c、第2側部冷却部18dによって押出し材の一方の側面、他方の側面に冷却媒体を吹きつける際に、その押出し材の外周面の一部分が他の部分より冷却し難い断面形状の部分や、大きさ等に応じて冷却媒体を吹きつける位置を上下方向に変更できる。
したがって、押出し材の外周面の一部分が冷却し難い断面形状の部分が異なる場合や、大きさ、例えば押出し方向と直角方向の寸法、高さ寸法が異なる場合でも、その上面、下面、一方の側面、他方の側面に効率良く冷却媒体を吹きつけて効率良く予冷却できる。
また、上冷却部18a、第1側部冷却部18c、第2側部冷却部18dを退避位置に移動することで、押出し機10で押出し成形開始する時にプラーと干渉しないようにできる。
また、押出し開始後にプラーが通過した冷却部毎に順次冷却位置に移動して予冷却できるので、押出し材を早く予冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】押出し設備の一部を概略的に示す斜視図である。
【図2】予冷却部の側面図である。
【図3】予冷却部の平面図である。
【図4】下冷却部の平面図である。
【図5】第2側部冷却部の正面図である。
【図6】予冷却部の制御回路図である。
【図7】押出し材の予冷却動作の説明図である。
【図8】押出し材の予冷却動作の説明図である。
【図9】押出し材の予冷却動作の説明図である。
【図10】外周面の一部分が他の部分よりも冷却し難い断面形状の押出し材の断面図である。
【符号の説明】
10…押出し機、13…イニシャルテーブル、14…ランアウトテーブル、15…プラー、16…クーリングテーブル、17…クーリングファン(主冷却部)、18…予冷却部、18a…上冷却部、18b…下冷却部、18c…第1側部冷却部、18d…第2側部冷却部、20…上ノズル、30…平行4節リンク、33…電動モータ、40…下ノズル、42c…電動モータ、50…側部ノズル、57…電動モータ、60…冷却水ポンプ(冷却媒体源)、62…電磁開閉弁、63…ソレノイド、64…コントローラ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an extruded material obtained by heating and extruding a metal material such as aluminum or aluminum alloy.Related to cooling equipment.
[0002]
[Prior art]
The extruded material hot-extruded by the extruder is cooled because it is hot.
For example, as disclosed in FIG. 1 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-34319, a cooling fan is provided along a runout table continuously provided on the extrusion side of the extruder, and the cooling table is continuous with the runout table. A cooling fan is provided along with the forced air cooling while extruding the extruded material, and forced air cooling while being conveyed by a cooling table.
[0003]
As described above, by forced air cooling by blowing air with a cooling fan, the extruded material is cooled slowly, so that no distortion or bending occurs.
In addition, since the cooling medium is air, post-treatment of the cooling medium is unnecessary. That is, if the cooling medium is water, water + air (mist), post-processing such as collecting water after sprayed on the extruded material is troublesome.
In particular, the run-out table is remarkably long, for example 50 m or more, and the overall width of the cooling table is the same as the length of the run-out table. Therefore, it is very expensive to provide a facility for collecting water on a floor surface having a large area where a run-out table and a cooling table are installed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the extruded material is cooled as described above, bending of the extruded material occurs when an imbalance of cooling occurs on the outer peripheral surface of the extruded material.
For this reason, air is blown uniformly on the outer peripheral surface of the extruded material by a cooling fan so that no cooling imbalance occurs on the outer peripheral surface.
However, depending on the cross-sectional shape of the extruded material, a part of the outer peripheral surface may be more difficult to cool than the other part.
[0005]
For example, the
Since the
The extruded materials shown in FIGS. 10 (a), 10 (b), and 10 (c) are sash profiles that are hot extruded using aluminum or an aluminum alloy as a raw material.
[0006]
For this reason, even if air is blown uniformly on the outer peripheral surface of the extruded material, an unbalance of cooling occurs on the outer peripheral surface, and the extruded material may bend.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and satisfies the following.It is to be a cooling device for the extruded material.
First, cooling of the extruded extruded material is mainly forced air cooling.
Second, even if the outer peripheral surface is an extruded material having a cross-sectional shape that is harder to cool than the other portions, it can be cooled so as not to bend.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The
Each cooling section of the
The upper cooling part 18a, the first
[0009]
[Action]
According to the present invention,Any one or more of the upper surface, the lower surface, one side surface, and the other side surface of the extruded material can be selectively pre-cooled by any one of the
Therefore, it is possible to precool the extruded material having a cross-sectional shape in which a part of the outer peripheral surface is harder to cool than the other parts, and only the hard part to cool.
The pre-cooled extruded material and the non-pre-cooled extruded material can be cooled by forced air cooling in the main cooling section.
Therefore, the extruded material having a cross-sectional shape in which a part of the outer peripheral surface is harder to cool than the other part can be cooled without being bent by forced air cooling.
In addition, since it is forced air cooling that mainly cools the extruded material, it is necessary to provide the post-processing equipment for the cooling medium on the floor surface of a large area where the extrusion material conveyance path after the extruder, for example, a runout table and a cooling table are installed. Absent.
Further, when the cooling medium is sprayed onto the upper and lower surfaces of the extruded material by the upper cooling portion 18a and the
When the cooling medium is sprayed onto one side surface and the other side surface of the extruded material by the first
Therefore, even if a part of the outer peripheral surface of the extruded material has a different cross-sectional shape that is harder to cool than the other parts, or even when the size, for example, the dimension perpendicular to the extrusion direction and the height dimension are different, the upper and lower surfaces The cooling medium can be efficiently sprayed on one of the side surfaces and the other side surface for efficient precooling.
Further, by moving the upper cooling unit 18a, the first
Moreover, since it can move to a cooling position sequentially for every cooling part which the puller passed after the extrusion start and it can precool, an extruded material can be precooled quickly.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a part of an extrusion equipment for extruding a metal material.
The extrusion facility has an
This rear surface processing equipment 11 is reciprocated along the runout table 5, a platen pre-cutting
[0018]
In FIG. 1, the initial table 13, the run-out table 14, and the cooling table 16 are illustrated in a rectangular shape so that the entire arrangement can be easily understood. However, in reality, the initial table 13 and the run-out table 14 are arranged in a frame. It is a shape with a plurality of rollers attached.
The cooling table 16 is composed of a plurality of belt conveyors 16a. And the extrusion material extruded to the runout table 14 can be transferred to each belt conveyor 16a.
[0019]
Cooling
Cooling
Each cooling
[0020]
There is provided a
This
That is, the
[0021]
For example, when the upper surface of the extruded material is harder to cool than the other surfaces, the upper cooling portion 18a cools the portion of the upper surface that is difficult to cool.
When the lower surface of the extruded material is harder to cool than the other surfaces, the
When one side surface of the extruded material is harder to cool than the other surface, the first
If the other side surface of the extruded material is harder to cool than the other surface, the second side cooling portion 18d cools the portion that is hard to cool on the other side surface.
When the upper surface and lower surface of the extruded material, the upper surface and one side surface, the upper surface, the lower surface and the other side surface are more difficult to cool than the other surfaces, only those surfaces are cooled.
[0022]
The aforementioned extrusion equipment operates as follows.
The heated aluminum is hot-extruded by the
The extruded material extruded from the
When the sheet is extruded to a predetermined length, the extrusion is stopped and the extruded material is cut by the
The cut extruded material is moved by driving the
The extruded material on the runout table 14 is transferred to the cooling table 16, and the cooling table 16 is driven to convey the extruded material in the direction of extrusion (direction of arrow a) and the direction perpendicular to the direction of arrow (b).
[0023]
During the operation described above, each cooling
At this time, since the portion of the outer peripheral surface of the extruded material that is difficult to cool is cooled in advance, no cooling imbalance occurs on the outer peripheral surface.
Therefore, the extruded material is not bent by cooling by forced air cooling.
[0024]
The cooled extruded material is conveyed to a stretcher table, pulled by the stretcher in the longitudinal direction, and the bending is corrected.
Thereafter, the extruded material is transported to a saw table by a transport table, and is cut to a set length by a cutting machine.
[0025]
Next, the specific shape of the
As shown in FIG. 2, the upper cooling section 18a includes a plurality of
The plurality of
A cooling medium is sprayed onto the upper surface 1 a of the extruded
[0026]
An example of a specific shape for mounting the
A plurality of, for example, three
A
The
A
Each
That is, the upper cooling part 18a is divided into a plurality of parts in the pushing direction, and each moves to the cooling position and the retracted position independently.
[0027]
Thus, the
When the
[0028]
Further, three
Therefore, at the start of extrusion, each
Each time the
Therefore, the time to start cooling the extruded material can be earlier than in the case where the
[0029]
As shown in FIG. 2, the
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, the rod 42a of the rod
The
The rod
The moving
[0030]
The first
[0031]
Specifically, as shown in FIGS. 2, 3, and 5, a plurality of, for example, three elongate
Each
A
[0032]
A
Therefore, when the
Further, since the plurality of
That is, the 1st side
[0033]
Next, the operation control circuit of the precooling
A cooling medium supply source, for example, a
Each of the electromagnetic open /
The cooling medium is ejected from only the nozzle connected to the electromagnetic on-off
Each
The
[0034]
The
When an operator performs an extrusion operation, it is determined whether or not there is a portion that is difficult to cool on a part of the outer peripheral surface of the extruded material, and if it is determined that there is, a cooling medium is ejected according to the cross-sectional shape. The nozzle and the position of the nozzle are selected from the cooling setting information input in advance to the
[0035]
For example, when the extruded
This operation is sequentially performed for each
[0036]
The
As a result, the cooling medium is sprayed only on the one-side plate-
[0037]
When the extruded
[0038]
When the extruded
[0039]
The operation of the first
[0040]
The
[0041]
The electric motor 42c of the
The
[0042]
By doing in this way, since the
[0043]
As described above, the extruded material, in which only a part of the outer peripheral surface has been cooled, is forcibly cooled by air when moving on the runout table 14 and when being conveyed by the cooling table 15.
During this forced cooling, the temperature of the outer peripheral surface drops almost uniformly and no cooling imbalance occurs, so no bending occurs.
[0044]
When the operator determines that there is no portion that is difficult to cool on a part of the outer peripheral surface (that is, a cross-sectional shape that can cool the outer peripheral surface substantially uniformly), the precooling
The aforementioned extruded material is forcibly cooled by air when it moves on the runout table 14 and when it is conveyed by the cooling table 15.
During this forced air cooling, the temperature of the outer peripheral surface decreases substantially uniformly and no cooling imbalance occurs, so that no bending occurs.
[0045]
In the above-described embodiment, three
Similarly, a plurality of
Alternatively, a plurality of
[0046]
In other words, the upper cooling unit 18a and the
The 1st side
As the above-mentioned cooling medium, cooling water, air and water (mist), etc. can be used in addition to air.
[0047]
You may enable it to control the quantity of the cooling medium sprayed from each said nozzle, and the width to spray. For example, the amount of the cooling medium is controlled by changing the flow rate and supply pressure.
[0048]
【The invention's effect】
According to the invention of
Therefore, it is possible to precool the extruded material having a cross-sectional shape in which a part of the outer peripheral surface is harder to cool than the other parts, and only the hard part to cool.
The pre-cooled extruded material and the non-pre-cooled extruded material can be cooled by forced air cooling in the main cooling section.
Therefore, the extruded material having a cross-sectional shape in which a part of the outer peripheral surface is harder to cool than the other part can be cooled without being bent by forced air cooling.
In addition, since it is forced air cooling that mainly cools the extruded material, it is necessary to provide the post-processing equipment for the cooling medium on the floor surface of a large area where the extrusion material conveyance path after the extruder, for example, a runout table and a cooling table are installed. Absent.
Further, when the cooling medium is sprayed onto the upper and lower surfaces of the extruded material by the upper cooling portion 18a and the
When the cooling medium is sprayed onto one side surface and the other side surface of the extruded material by the first
Therefore, even when a portion of the outer peripheral surface of the extruded material has a different cross-sectional portion that is difficult to cool, or when the size, for example, a dimension perpendicular to the extrusion direction and a height dimension are different, the upper surface, the lower surface, one side surface The cooling medium can be efficiently sprayed on the other side surface for efficient precooling.
Further, by moving the upper cooling unit 18a, the first
Moreover, since it can move to a cooling position sequentially for every cooling part which the puller passed after the extrusion start and it can precool, an extruded material can be precooled quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a part of an extrusion facility.
FIG. 2 is a side view of a precooling unit.
FIG. 3 is a plan view of a pre-cooling unit.
FIG. 4 is a plan view of a lower cooling unit.
FIG. 5 is a front view of a second side cooling unit.
FIG. 6 is a control circuit diagram of a pre-cooling unit.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a precooling operation of the extruded material.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a precooling operation of the extruded material.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the precooling operation of the extruded material.
FIG. 10 is a cross-sectional view of an extruded material having a cross-sectional shape in which a part of the outer peripheral surface is harder to cool than the other part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記主冷却部は押出し材に空気を吹きつけて強制空冷する形状で、
前記予冷却部(18)は、押出し材の上面を冷却する上冷却部(18a)と、押出し材の下面を冷却する下冷却部(18b)と、押出し材の一方の側面を冷却する第1側部冷却部(18c)と、押出し材の他方の側面を冷却する第2側部冷却部(18d)を有し、前記各冷却部のいずれか1つ又は複数を押出し材の断面形状に応じて選択的に冷却動作するようにし、
前記予冷却部(18)の各冷却部は、冷却媒体を押出し材の外周面に向けて噴出することで冷却する形状で、
上冷却部(18a)と下冷却部(18b)は、冷却媒体を噴出する位置を押出材の押出し方向と直角方向に変更でき、
第1側部冷却部(18c)と第2側部冷却部(18d)は、冷却媒体を噴出する位置を上下方向に変更でき、
前記上冷却部(18a)と第1側部冷却部(18)cと第2側部冷却部(18d)は、押出し材の押出し方向に複数に分割され、かつそれぞれ単独に冷却位置と退避位置に移動することを特徴とする押出し材の冷却装置。 An extruder (10), a main cooling section provided on the extrusion side of the extruder (10), and a precooling section (18) provided between the main cooling section and the extruder (10),
The main cooling part has a shape in which forced air cooling is performed by blowing air to the extruded material,
The said pre-cooling part (18) cools the upper cooling part (18a) which cools the upper surface of an extrusion material, the lower cooling part (18b) which cools the lower surface of an extrusion material, and the 1st which cools one side surface of an extrusion material It has a side cooling part (18c) and a second side cooling part (18d) for cooling the other side surface of the extruded material, and any one or a plurality of the cooling parts according to the cross-sectional shape of the extruded material To selectively cool the
Each cooling part of the pre-cooling part (18) is shaped to cool by ejecting the cooling medium toward the outer peripheral surface of the extruded material,
The upper cooling part (18a) and the lower cooling part (18b) can change the position at which the cooling medium is ejected in a direction perpendicular to the extrusion direction of the extruded material,
The first side cooling unit (18c) and the second side cooling unit (18d) can change the position for ejecting the cooling medium in the vertical direction,
The upper cooling section (18a), the first side cooling section (18) c, and the second side cooling section (18d) are divided into a plurality of parts in the extrusion direction of the extruded material, and are individually cooled and retracted. A device for cooling an extruded material, wherein
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