JPH04162912A - コンフォーム型連続押出機 - Google Patents

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１ 本発明は金属材料を連続的に押出成形するためのコンフ
ォーム型連続押出機に関する。

ｒ従来の技術Ｊ 金属成形の技術分野、特に、アルミニウムのごとき非鉄
金属を成形材料とする金属成形の技術分野おいて、コン
フォーム型連続押出機が用いられている。

コンフォーム型連続押出機については、すでに知られて
いる通り、回転ホイールと固定シューブロックとが互い
に対向しており、回転ホイールの対向面に形成された環
状の凹溝と、固定シューブロックの対向面に形成された
突起とが係合し、固定シューブロックに設けられた成形
通路が前記凹溝に連通しているので、回転ホイールの凹
溝内にアルミニウム荒引線のごとき成形材料が供給され
ると、これが固定シューブロックとの間で軟化して、固
定シューブロックの成形通路から連続的に押出成形され
る。

コンフォーム型連続押出機は、回転ホイールおよび固定
シューブロックと、これらに介在された成形材料とに強
摩擦が発生してその摩擦熱により成形材料が軟化する点
、さらに、上記摩擦力により成形材料の押し出しに必要
な高圧（数千気圧）を発生する点が、通常の押出機と相
違する。

それゆえ、コンフォーム型連続押出機の場合は、これら
強摩擦、高圧による大きな引張応力が回転ホイールの凹
溝（特に底部）に作用する。

これの対策として、第４図に例示のものは、以下に述べ
る手段で回転ホイールに予圧（軸方向の圧縮荷重）を与
えている。

第４図において、１は軸方向に間隔をおいてスト−７バ
２とネジ３とが設けられた回転軸、４ａ、　４ｂは円筒
状をなす一対のハブ、５は軸受をそれぞれ示し、６は環
状の凹溝７ａ、７ｂが形成された一対のホイールメンバ
８ａ、８ｂを組み合わせてなる回転ホイールを示し、８
はバックアップリング、１０は相対伸縮自在なシリンダ
１１とピストン１２とを備えた油圧ナツトを示す。

さらに、第４図において、１３は回転ホイールＢの凹溝
７ａ、７ｂに連通ずる成形通路１４と、その凹溝７ａ、
７ｂ内に係合する突起１５ａ、１５ｂとを備えた固定シ
ューブロックを示し、１６は回転ホイール８の対向面に
付着堆積したスクラップを除去するためのスクレーバを
示す。

回転軸１の外周に各部材を装着するとき、ネジ３側から
ストッパ２側に向けて、軸受５を備えたハブ４ａ、一対
のホイールメンバ８ａ、　８ｂ（＝回転ホイール６）、
軸受５を備えたハブ４ｂ、バックアップリング８などを
順次嵌めこみ、かつ、回転軸ｌのネジ３に油圧ナツト１
０を締めった後、油圧ナツト１０内に圧油を送りこんで
これら各部材を緊締し、さらに、油圧ナツトｌＯのシリ
ンダ１１とピストン１２との隙間にスペーサを挿入し、
油圧ナツト１０の圧力を減じて回転ホイール６に予圧を
与える。

この予圧は、通常、５００を程度であり、場合により８
００を以上を必要とすることもある。

ｒ発明が解決しようとするＷ１題１ 第４図の手段で回転ホイール６に予圧を付与していると
き、回転ホイール８に対し圧縮荷重が正常に作用するこ
とを要するが、たとえば、回転ホイール６への予圧が所
要値を下回るような異常をきたすと、凹溝７ａ、７ｂの
底部に割れが生じてこれの強度が大幅に低下し、ストッ
パ２と油圧ナツト１０との間にある各部材が周方向に滑
り、これら部材相互の欠損（Ｗす）１回転軸の曲がりな
どが生じる。その結果、回転ホイール６を含む回転軸１
上の組付構造全体が、第４図のごとく極度に変形し、押
出不能にまで発展する。

したがって、油圧ナツト１０を主体にした予圧が正常に
作用しているか否かを調べることが重要な課題となる。

回転ホイール６に対する予圧は、回転軸ｌの外周に各部
材を装着するときであれば、比較的簡単に調べられるが
、各部の損傷防止、正常な押出成形を期する上で必要な
押出運転時の予圧については、これを測定するのが困難
である。

しかも、部材装着時の予圧が正常であったとしても、押
出運転時の予圧が正常に保持される保証がないので、押
出運転中において既述のトラブルが発生する。

本発明はこのような技術的課題に鑑み、回転ホイールに
作用しているスラストの正否を正確に検出し、回転ホイ
ールに掛かる荷重を常に正常に保持することのできるコ
ンフォーム型連続押出機を提供しようとするものである
。

「課題を解決するための手段」 特定発明（請求項１）は所期の目的を達成するため、回
転ホイールと固定シューブロックとが相互に対応して組
み合わされており、回転ホイールが、スラストを掛ける
機器、スラストを受ける部材と共に回転軸の外周に装着
されているコンフォーム型連続押出機において、前記回
転軸上のスラスト発生部に、荷重検知素子が介在されて
いることを特徴とする。

関連発明（請求項２）は所期の目的を達成するため、特
定発明に係るコンフォーム型連続押出機において、スラ
ストを掛ける機器にアクチュエータが接続されており、
荷重検知素子がアクチュエータに接続されていることを
特徴とする。

１作用」 特定発明に係るコンフォーム型連続押出機の場合、回転
軸上にある回転ホイールその他が、スラストを掛ける機
器を介して予圧（たとえば圧縮荷重）を受けている。

この予圧は、たとえ、押出運転中であっても、回転軸上
の荷重検知素子を介して検出することができる。

したがって、特定発明に係る′コンフォーム型連続押出
機の場合、荷重検知素子を介した予圧検知により、回転
軸上に偏荷重が発生しているか否かを検出することがで
き、かかる検出結果に基づいて、各部材の変形、破損を
未然に防止するための措置が講じられる。

関連発明に係るコンフォーム型連続押出機の場合、スラ
ストを掛ける機器にアクチュエータが接続されており、
荷重検知素子がアクチュエータに接続されているから、
たとえば、既述の偏荷重が生じているとき、これの検出
結果を荷重検知素子からアクチュエータへ入力し、当該
アクチュエータにより上記機器の出力を補正することが
でき、かくて、回転軸上における予圧が常に適切に保持
される。

ｒ実　施　例」 本発明に係るコンフォーム型連続押出機の実施例につき
、図面な参照して説明する。

第１図において、一対の支持スタンド２１ａ、２１ｂは
、相互に対面して立設されており、一対の支持円筒２２
ａ、２２ｂは、これら支持スタンド２！ａ、２１ｂに装
着されて互いに対向している。

第１図において、回転軸３１の外周には、軸方向に間隔
をおいてストッパ３２とネジ３３とが形成されていると
ともに、これらストッパ３２、ネジ３３間にスプライン
嵌合部３４が形成されており、かかる回転軸３１の外周
に、円筒状をなす一対の円筒状／＼ブ３５ａ、３５ｂ　
、回転ホイール３６、バックアップリング３Ｓ、油圧ナ
ツト４０などが装着されている。

回転ホイール３６は、環状の凹溝３７ａ、３７ｂを有す
る一対のホイールメンバ３８ａ、３８ｂの組み合わせか
らなり、油圧ナツト４０は、相対伸縮自在なシリンダ４
１とピストン４２との組み合わせからなる。

バックアップリング３８には、第２図、第３図に明示す
るように、その板面内に一つ以上の荷重検知素子４３、
一つ以上のアクチュエータ４４が埋めこまれている。

荷重検知素子４３は、−例として、歪ゲージ型のロード
セルからなり、アクチュエータ４４は、−例として、電
圧の印加により機械的変形を起こす圧電素子の集積体か
らなる。

図示例の場合、複数個の荷重検知素子４３．複数個のア
クチュエータ４４は、それぞれ等間隔でバックアップリ
ング３９の板面上に配列され、かつ、各荷重検知素子４
３が掘り嵌め手段、各アクチュエータ４４が止まり嵌め
手段でバックアップリング３８の板面内に埋めこまれて
いる。

これら荷重検知素子４３、アクチュエータ４４の端面が
バックアップリング３８の板面と面一になるように仕上
げられており、さらに、これら荷重検知素子４３のリー
ド線４５、アクチュエータ４４のリード線４６がバック
アップリング３９の板面外に引き出されている。

第１図において、回転軸３１の外周に既述の各部材を装
着するとき、以下のようになる。

はじめ２ネジ３３側からストッパ３２側に向けて、軸受
４７を備えた一方のハブ３５ａ、一対のホイールメンバ
３８ａ、３８ｂ（＝回転ホイール３６）、軸受４７を備
えた他方のハブ３５ｂ、バックアップリング３９を順次
嵌めこみ、かつ、回転軸３１のネジ３３に油圧ナツト４
０を締めつけ、つぎに、油圧ナラ）４０内に圧油を送り
こんでこれら各部材を緊締し、その後、油圧ナツト４０
のシリンダ４工とピストン４２との隙間に、図示しない
スペーサを挿入するとともに、油圧ナツト４０の圧力を
減じて回転ホイール３８に予圧（軸方向の圧縮荷重）を
与える。

このとき、回転ホイール３６は、回転軸３１のスプライ
ン嵌合部３４に位置する。

ちなみに、上記予圧が５００ｔであるとき、各荷重検知
素子４３は３００Ｘ　１０６程度の歪を受ける。

こうして各部材を備えた回転軸３１は、第１図に示すご
とく、一対の支持円筒２２ａ、２２ｂ間にわたり回転自
在に挿入されるとともに、そのストッパ３２側の端部に
、スプライン嵌合手段を介して、回転機械の出力軸４８
が連結され、そのネジ３３側の端部にスリップリング４
Ｓが装着される。

スリップリング４９は、自明の通り、バックアップリン
グ３８から引き出された荷重検知素子４３、アクチュエ
ータ４４すなわち回転側の各リード線４５．４８と、連
続押出機外に設置された検出装置５０．荷重制御装置５
１すなわち非回転体のケーブル５２．５３とを電気的に
接続するものである。

検出装置５０は、荷重検知素子４３からの検知信号を受
けて既述の予圧（圧縮荷重）を測定して、該各側定値を
比較、表示、記録するほか、これらの測定値に基づいて
荷重制御波５１５１へ制御信号を送信したり、異常事態
の発生時に警報を発するなど機能を備えている。

上記荷重制御装置５１は、回転ホイール３Ｂその他に対
する予圧（圧縮荷重）を適正に保持すべく、検出装置５
０かもの制御信号を受けてアクチュエータ４４へ電圧を
印加し、あるいは、その印加電圧を調整する機能を有す
る。

第１図において、固定シュー５４を介して保持された固
定シューブロック５５は、軟化した成形材料が通過する
成形通路５６ａ、５６ｂと、回転ホイール３６の凹溝３
７ａ、３７ｂ内に係合する突起（図示せず）とを有する
とともに、マンドレル５７、ダイス（図示せず）を内蔵
している。

かかる固定シューブロック５３は、成形通路５Ｅｉａ、
５ｆｌｂと凹溝３７ａ、３７ｂとが相互に一致するよう
に、一対の支持スタンド２１ａ、２１ｂ間（第１図の上
部）に配置され、固定シュー５４と共に所定位置に固定
されている。

１ＪＩＪ１図において、スクレーパ５８は回転ホイール
３Ｂの対向面に付着堆積したスクラップを除去するため
のものである。

このスクレーバ５８は、一対の支持スタンド２１ａ、２
１ｂ間（第１図の下部）に配置されて、その先端が回転
ホイール３６の対向面に近接ないし当接している。

上述した各部材は、−例として、耐熱性、耐摩耗性を有
する材料からなる。

第１図において金属成形すべく、回転ホイール３６の凹
溝３７ａ、３７ｂ内に成形材料たとえばアルミニウム荒
引線を送りこんだとき、回転ホイール３６、固定シュー
ブロック５５相互が対面する部所（凹溝３７ａ、３７ｂ
内）において所定の摩擦熱、押出圧力が発生して成形材
料が軟化し、当該軟化状態の成形材料が、固定シューブ
ロック５５の成形通路５８ａ、５８ｂを通って外部へ連
続的に押し出され、バイブ状の金属成形品となる。

このとき、図示しない供給系からマンドレル５７内を通
って外部へ引き出される線状体は、パイプ状金属成形品
内に納まるようになる。

かかる金属成形時、バックアップリング３９の板面内に
埋めこまれた各荷重検知素子４３が、各部の圧縮荷重を
検知してこれを検出装置５０へ送りこむので、当該検出
装置５０をして予圧（圧縮荷重）の正否を判定すること
ができる。

しかも、上記予圧が適切でないとき、検出装置５０から
荷重制御装置５１へ所定の制御信号が送信され、これに
基づき、荷重制御装置５１が各アクチュエータ４４へ電
圧を印加したり、その印加電圧を調整するので、これら
アクチュエータにより予圧の不具合が是正される。

図示例の場合、二つのホイールメンバ３８ａ、３８ｂに
より回転ホイール３６が構成されているが、一つのホイ
ールメンバ、あるいは、三つ以上のホイールメンバによ
り回転ホイール３６が構成されている場合でも、本発明
の技術内容を適用することができる。

本発明において荷重検知素子４３、アクチュエータ４４
を備えつける位置は、回転軸３３上に装着された任意の
各構成部材、または、任意の各構成部材間でよく、場合
により、これら各部所ごとに一つ以上の荷重検知素子４
３、アクチュエータ４４を備えつけることがある。

ｒ発明の効果１ 特定発明は、所定のフンフオーム型連続押出機おいて、
回転軸上のスラスト発生部に、荷重検知素子が介在され
ているから、かかる荷重検知素子により、回転ホイール
に作用している圧縮荷重の正否を正確に検出することが
でき、これに基づいて、各部材の変形、破壊を未然に防
止して連続押山板の寿命を高めることができる。

関連発明は、特定発明に記載のものにおいて、スラスト
を掛ける機器にアクチュエータが接続されており、荷重
検知素子がアクチュエータに接続されているから、荷重
検知素子からアクチュエータへ荷重検知結果を入力し、
アクチュエータにより上記機器の出力を補正することに
より、回転軸上における予圧が常に適切に保持され、し
たがって、トラブルの発生を自動的に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続押出機の一実施例を示した要
部縦断面図、第２図は本発明における荷重検知素子が装
着されたバッファツクリングの正面図、第３図は第２図
ｍ−■線の断面図、第４図は従来の連続押出機を示した
要部側面図である。 ３１・・・・・・・・・・・・回転軸 ３２・・・・・・・・・・・・回転ｍのストッパ３３・
・・・・・・・・・・・回転軸のネジ３５ａ、３５ａ・
・・・・・ハブ ３６・・・・・・・・・・・・回転ホイール３８ａ、３
８ｂ・・・・・・ホイールメンバ３Ｓ・・・・・・・・
・・・・バックアップリング４０・・・・・・・・・・
・・油圧ナツト４１・・・・・・・・・・・・シリング
４２・・・・・・・・・・・・ピストン４３・・・・・
・・・・・・・荷重検知素子４４・・・・・・・・・・
・・アクチュエータ５５・・・・・・・・・・・・固定
シューブロック代理人　弁理士　斎　藤　義　雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転ホイールと固定シューブロックとが相互に対
   応して組み合わされており、回転ホイールが、スラスト
   を掛ける機器、スラストを受ける部材と共に回転軸の外
   周に装着されているコンフォーム型連続押出機において
   、前記回転軸上のスラスト発生部に、荷重検知素子が介
   在されていることを特徴とするコンフォーム型連続押出
   機。
2. （２）スラストを掛ける機器にアクチュエータが接続さ
   れており、荷重検知素子がアクチュエータに接続されて
   いる請求項１記載のコンフォーム型連続押出機。