JPH03133512A

JPH03133512A - 押出機用コンテナ

Info

Publication number: JPH03133512A
Application number: JP27336689A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Kikuchi; 菊池　茂幸; Kenji Nakanishi; 賢二中西
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1991-06-06
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JP2731604B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、アルミニウム等の金属製型材の製造に用い
られる押出機のコンテナに関する。

従来の技術及び課題従来、一般に押出機のコンテナは、その周壁部に加熱装
置を備えて、内部のビレット孔に装填されるビレットを
周りから均一に加熱し、適正な押出し温度に保持するも
のとなされている。

ところが、従来の上記加熱装置は、ビレットをその周り
から周方向に均一に、かつ長さ方向においても全体に均
一に加熱するものであるため、次のような問題点を有す
るものであった。

即ち、第１には、殊にアルミニウム押出型材にあっては
、断面の各部において相互に肉厚を異にする部分を含ん
だり、あるいは形状の複雑な断面異形のものを製造する
場合が多いが、このような型材の押出しにおいては、コ
ンテナ内でのビレットのメタルフローが円周方向で必ず
しも均一なものとならない。従って、押出型材の寸法精
度の向上をはかる上からは、ビレットの周方向の温度分
布も、上記のメタルフロー状況に応じて部分によって異
なるものとすることが望ましい。ところが、従来のコン
テナにおける加熱装置では、周方向にビレットの温度分
布を変化せしめるようなことは不可能であり、型材の断
面形状によっては、真直性、寸法精度に優れた状態に押
出すことに困難を来すことがあった。

もとより、型材の寸法精度を良好なものとするためには
、ダイスの成形孔を通過するメタルフロー速度の全体的
な均一化を図ることが１つの重要な要素である。このた
め、異形型材の押出しに際しては、従来、ダイスのベア
リング長さを、メタルフローの遅くなりがちな部分にお
いて短かく、速くなりがちな部分において長くするとい
うように調整することによって、上記メタルフローの均
一化をはかるべく配慮されている。しかしながら、か＼
るベアリング長さによる調整は、押出用金属材料の種類
、型材の断面形状等によって種々押出特性が異なること
も相俟って、実際上その正確な設定が困難であり、ベア
リング長さの調整のみによってはなお依然として、寸法
精度に優れた型材の押出しに困難を生じることがある。

また、第２の問題点は、押出型材の後端部に、ビレット
の外表面部等に含まれる酸化物その他の異物が混入する
所謂後端巻き込みの長さが長くなり、製品の歩留りを低
下させる点である。

即ち、押出中、コンテナ内に装填されたビレットのメタ
ルフローは、ビレットの周囲部分より中心部の方が先行
してダイス方向へ移動する傾向を示し、その結果押出し
サイクルの終りに近くなるに従って、ビレットの後端部
の外表面部の比較的多くの異物を含む部分が、徐々にス
テムの先端のダミーの前面部を経由してビレットの中央
部に到達し、次第にダイス方向へ移行するという挙動を
示す。而してこのような挙動が早期にあられれ＼ば現れ
るほど、押出型材に異物を巻き込む後端巻き込み長さが
長くなる傾向があられれる。

そこで、従来では、この後端巻き込み長さの減少をはか
るために、ビレットをその予備加熱段階で、先端部を高
温に、後端部を相対的に低温に加熱して、長さ方向に温
度勾配を与える所謂テーパー加熱を施すことによって、
ビレットの後端部からの金属材料のコンテナ内での移動
を遅らせる配慮がなされている。ところが、このような
テーパー加熱を施したビレットを用いても、それをコン
テナに装填したのちは、保温のための加熱装置で全体が
均一に加熱されるために、前記の温度勾配が減殺される
傾向を生じ、折角のテーパー加熱が十分に生かされず、
結果的に後端巻き込み長さを十分に満足程度に減少せし
めることができないという不利益の享受を余儀なくされ
ていた。

この発明は、上記のような問題点に鑑み、ダイスの成形
孔を通過する金属のメタルフロー速度の全体的な均一化
を図って高精度の型材の押出を行いうるちのとなし、し
かもその均一化を容易に達成しうるちのとなすことを第
１の目的とする。

更に、この発明は、先端側を高温とし、後端側を低温と
するテーパー加熱を施したビレットの使用を実効あるも
のとなし、もって後端巻込みによる型材の内部品質の劣
化防止を実質的に図ることを第２の目的とする。

課題を解決するための手段上記第１の目的は、個別に制御可能な冷却又は／及び加
熱による複数個の温度調節手段が、ビレット孔の内面近
くにおいてコンテナ周壁内に、その円周方向に各独立状
に分配して設けられてなることを特徴とする押出機用コ
ンテナによって達成される。

また、上記第２の目的は、上記押出機用コンテナにおい
て、円周方向に配設された複数個の前記温度調節手段が
、コンテナ周壁の長さ方向において前後に分離独立状に
複数組設けられることによって達成される。

作　　用請求項（１）にか＼る押出機用コンテナでは、温度調節
手段によりビレット孔内面をその周方向において局部的
に冷却又は／及び加熱することによってビレット孔内面
の温度をその周方向において種々変化せしめることがで
きる。そのため、押出中、ダイスの成形孔を通過する金
属のメタルフロー速度の遅くなりがちな部分と、速くな
りがちな部分に対応して、上記のようにビレット孔内の
ビレットの温度分布を周方向の各部において変化させる
ことができ、ひいてはコンテナ内のビレットのメタルフ
ロー速度を全体的に均一化させて押出型材の精度向上と
押出速度の向上はかることができる。

また、請求項（２）にかかる押出機用コンテナでは、温
度調節手段によりビレット孔内面にその長さ方向におい
て所要の温度勾配を与えることができる。即ちビレット
孔内面の温度をその長さ方向において種々変化せしめる
ことができる。そのため、先端側が高温で後端側が相対
的に低温のテーパー加熱が施されたビレットの温度勾配
をコンテナ内でも有効に維持せしめることができ、テー
パー加熱の施されたビレットの使用を一層実効あるもの
にして、後端巻き込み長さの減少をはかることができる
。

実施例以下、この発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図ないし第３図に示される押出機用コンテナ（１）
は、内部をビレット孔（２）とするコンテナライナー（
３）と、該ライナー（３）の外周部に被嵌されたコンテ
ナタイヤ−（４）との２層構造によるものとして構成さ
れている。

なお、このコンテナ（１）には、ビレットの温度がビレ
ット孔（２）内で低下し押出が困難となるのを防ぐ目的
で、そのビレット孔内面全体をビレット加工温度近くに
略均−に加熱保持するための図示しない電気抵抗加熱等
による加熱装置が備えられている。

また、上記コンテナ（１）の周壁内には、図面に示され
るように、冷却媒体流通用の第１ないし第８の熱交換媒
体通路（５ａ）〜（５ｈ）がそれぞれ温度調節手段を構
成するものとして設けられている。通路（５ａ）〜（５
ｈ）のそれぞれは、ライナー（３）とタイヤ−（４）と
の間を軸線方向に延びる冷却用通路部分と、この通路部
分の両端部から径方向外方に延びコンテナ（１）の外周
面に開口する前後１対の流出入用通路部分とで側面視コ
字状に構成されている。そして、これらの８個の通路（
５ａ）〜（５ｈ）の配列状態は、４個の通路（５ａ）　
〜（５ｄ）がコンテナ（１）の前半部に周方向に等しい
間隔をおいて設けられ、また残りの４個の通路（５ｅ）
〜（５ｈ）がコンテナ（１）の後半部に周方向に等しい
間隔をおいて設けられたものとなされている。なお、周
方向における熱交換媒体通路の個数、長さ方向における
熱交換媒体通路の組数は、適正な押出を達成しつるよう
にケースバイケースで変更されうるちのであることはい
うまでもない。上記通路（５ａ）〜（５ｈ）へは個別に
冷却媒体が供給され、それによってビレット孔（２）の
内面を局部的に冷却しうるちのとなっている。即ち、上
記通路（５ａ）〜（５ｈ）によって、いずれの通路（５
ａ）〜（５ｈ）にも冷却媒体を流通させない状態、即ち
上記のような電気抵抗加熱装置等によってビレット孔（
２）の内面が均一に加熱された状態から、周方向の例え
ばいずれか１つの通路に冷却媒体を流通せしめることに
より、その通路近傍部分において冷却し、ビレット孔内
面の温度分布を周方向に局部的に変化せしめうるちのと
なされている。また、前後いずれかに位置する通路に選
択的に冷却媒体を流通せしめることにより、その通路近
傍部分においてビレット孔内面の温度を低下せしめ、ビ
レット孔（１）内面の温度分布を長さ方向において変化
せしめうるちのとなされている。なお、上記通路（５ａ
）〜（５ｅ）において、軸線方向に延びる通路部分はコ
ンテナライナー（３）の外周部に細溝を形成し、これが
コンテナタイヤ−（４）の内周面で塞がれることにより
形成され、−刃径方向に延びる前後両通路部分はコンテ
ナタイヤ−（４）に孔を設けることによって形成されて
いる。

なお、冷却媒体としては、例えば、水、空気、液体窒素
等が使用される。

次に、上記構成のコンテナ（１）を用いて行った押出実
験を説明する。ダイスはコ字状の成形孔（６）を有する
ものを使用した。成形孔（６）の寸法は、第４図に示さ
れるように、中央辺の長さａを３０＃、上下辺の各長さ
ｂを２５０、幅ｔを２１７１１１１とした。そしてこの
ダイスを所期温度４０００Ｃに設定して成形孔（６）の
中央辺の背部側が第１及び第５通路（５ａ）　　（５ｅ
）の位置する側に位置するようにコンテナ（１）の前部
に配設し、Ａ６０６３合金からなる直径３インチ、長さ
２５０面のアルミニウムビレットを用いて、これに前端
部を５０００Ｃ，後端部を４５００Ｃとするテーパー加
熱を施し、３００トンの直接押出ブレスを用い、ラム速
度８脳／秒の条件で押出を行った。なお、ビレットの後
端面にはダミーとの離型のためにコロイダルグラファイ
トを塗布した。そして、押出しに際し、ビレット孔の内
面の温度は、各通路（５ａ）〜（５ｈ）に選択的に適宜
冷却媒体としての水を流通せしめることにより、周方向
及び長さ方向における温度分布を、第１表に示す実験例
Ｉ〜Ｖの５種類の温度分布状態となるように設定した。

第１表即ち、実験例Ｉの温度分布状態はビレット孔（２）の内
面の温度を周方向にも長さ方向にも一定に保持したもの
、実験例■はコ字状の成形孔（６）の中央辺の背部側に
対応する部分のビレット孔（２）の内面の前後の温度を
周方向の他の部分の温度よりも低くしたもの、実験例■
は逆にコ字状の成形孔（６）の中央辺の背部側に対応す
る部分のビレット孔（２）の内面の前後の温度を周方向
の他の部分の温度よりも高くしたもの、実験例■はビレ
ット孔（２）の内面の温度を前側を高温に後側を低温に
したもの、実験例Ｖはコ字状の成形孔（６）の中央辺の
背部側に対応する部分のビレット孔（２）の内面部分の
前後の温度を周方向の他の部分の温度よりも高くしかつ
前側を高温に後側を低温にしたものである。

そして、上記押出しにより得られた各型材について、上
下両辺部先端間の長さρと、型材の後端巻込み長さしと
を測定したところ、第２表に示されるような結果を得た
。

〔以下余白〕

第２表この結果より、ビレット孔内面の温度状態が型材の寸法
精度及び後端巻込み長さに大きく影響するファクターで
あることを確認することがができたことはもとより、コ
字状の成形孔（６）の中央違背部側に位置する前後のビ
レット孔（２）の内面部分の温度を周方向の他の部分よ
りも高くすることによって型材の寸法精度を向上するこ
とができ、また、ビレット孔（２）の内面の温度を前側
を高温に後側を低温にすることによって後端巻込み長さ
を短縮しうろことが確認できた。

なお、上記実施例では、工程管理の容易さという観点か
ら、通路に冷却媒体を流通せしめるという冷却による温
度調節手段を採用したが、ヒーターないしはインダクシ
ョンを使用する加熱による温度調節手段を採用してもよ
く、また、冷却による温度調節手段と加熱による温度調
節手段とを組み合わせて使用するものとしてもよい。

発明の効果上述の次第で、請求項（１）にかかる発明の押出機用コ
ンテナは、個別に制御可能な冷却又は／及び加熱による
複数個の温度調節手段を、コンテナ周壁内に、その円周
方向に各独立状に分配して設けたものであるから、温度
調節手段によりビレット孔内面をその周方向において局
部的に冷却又は／及び加熱することによってビレット孔
内面の温度を周方向の各部において個々に調整すること
ができる。従って、押出中、ダイスの成形孔を通過する
金属のメタルフロー速度の遅くなりがちな部分と、速く
なりがちな部分とに対応して、上記のようにビレット孔
内面の温度を周方向に調整することにより、上記のメタ
ルフロー速度を全体的に均一化させ、ひいては寸法精度
の安定した、高精度の型材を押出成形することができる
。しかも温度調節手段による制御を行うだけでよいから
、メタルフロー速度の均一化をきわめて容易に達成する
ことができる。

また、請求項（２）にかかる発明の押出機用コンテナは
、上記押出機用コンテナにおいて、円周方向に配設され
た複数個の前記温度調節手段を、コンテナ周壁の長さ方
向において前後に分離独立状に複数組設けたものである
から、温度調節手段によりビレット孔内面をその長さ方
向において局部的に冷却又は／及び加熱することによっ
てビレット孔内面の長さ方向の温度分布を各部において
個々に調整することができる。

従って、先端側が高温で後端側が低温のテーパー加熱の
なされたビレットの温度勾配がビレット孔内てもそのま
＼維持されるようにビレット孔内面の温度を上記のよう
にその長さ方向において変化せしめることにより、この
ようなビレットの使用を一層実効あるものとして使用す
ることができ、その結果、型材の後端巻き込み長さを減
少し、製品歩留りの一層の向上を図ることが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の押出機用コンテナの斜視図、第２図
は同横断面図、第３図は第２図の■■線断面図、第４図
はダイスの成形孔の平面図である。（１）・・・押出機用コンテナ、（２）・・・ビレット
孔、（５ａ）〜（５ｈ）・・熱交換媒体通路（温度調節
手段）。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）個別に制御可能な冷却又は／及び加熱による複数
個の温度調節手段が、ビレット孔の内面近くにおいてコ
ンテナ周壁内に、その円周方向に各独立状に分配して設
けられてなることを特徴とする押出機用コンテナ。
（２）円周方向に配設された複数個の前記温度調節手段
が、コンテナ周壁の長さ方向において前後に分離独立状
に複数組設けられてなる請求項（１）記載の押出機用コ
ンテナ。