JPH0434966Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えばアルミニウム等を押し出し成
形する前に成形用ダイスを加熱するための低周波
加熱装置に関する。

（従来の技術） アルミニウム等を素材として押し出し型材を製
作するためのダイスは、型材の形状や寸法等に応
じた所定の温度範囲に加熱されたのち押し出し成
形に用いられる。ここで、型材の表面品質を向上
させるためには、ダイスの温度分布を所定の温度
範囲で均一化させ、押し出し成形中にダイスの温
度が低下しないようにすることが必要である。

従来、押し出し成形用ダイスの加熱装置として
低周波加熱装置がある。これは、コイルからその
コアを介してダイスに低周波電流を直接導通さ
せ、あるいは、ダイスを鉄心で挾み込み、鉄心に
巻かれているコイルに低周波電流を供給して上記
ダイスに誘導電流を流して発熱させるものであ
る。

このような低周波加熱装置によれば、加熱のた
めの保持時間が短いため、緊急の作業変更に即応
でき、予備のダイスを保有する必要がないこと、
必要なダイスが必要なときに短時間で加熱される
ためベアリング面の酸化が少なく、型材の品質の
保持が容易であること、その他多くの利点があ
る。しかしながら、ダイスの温度分布にばらつき
があり、所定の温度分布を常時確保することは困
難であり、また、低周波誘導加熱の場合は、ダイ
スを均一加熱するためにはダイリングを非磁性体
にしなければならず、非磁性体にしない場合はダ
イリングをダイスから分離して別個に加熱しなけ
ればならない。

そこで、ダイスを低周波電流で加熱したあとダ
イスを熱風等の熱媒体に接触させることにより均
熱化するようにした加熱方法が提案されている
（特公昭55−114417号公報参照）。

（考案が解決しようとする問題点） 上記低周波加熱と熱媒体を併用する加熱方法に
よれば、低周波加熱による場合の問題点が熱媒体
の併用によつて補完され、ダイスの良好な加熱状
態を得ることができる。

しかしながら、熱媒体発生手段を用いることな
く低周波加熱装置のみでダイスを均一に加熱でき
れば、加熱装置が簡略化されると共に作業も簡略
化されるはずである。

本考案はかかる従来技術に鑑みてなされたもの
であつて、低周波加熱装置のみでダイスを均一に
加熱することができるようにした押し出し成形用
ダイスの低周波加熱装置を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、得ようとする型材の横断面形状と同
じ形状のベアリング部を有する押し出し成形用ダ
イスを挟み込む鉄心と、この鉄心に巻かれてい
て、低周波電源を供給することにより上記ダイス
に誘導電流を流して発熱させるコイルとを有して
なる押し出し成形用ダイスの低周波加熱装置であ
つて、その特徴とするところは、ダイス内での磁
束分布を均等化して均一な加熱を図るために、上
記鉄心の磁束導入面の面積が、ダイスのベアリン
グ部を包囲するに充分で、ダイス側の磁束導入面
の面積より小さく形成され、また、上記コイルへ
の低周波電源供給回路には、磁束が流れにくい上
記ダイスのベアリング部への伝熱時間を設けて均
熱化を図るために、通電を一時停止させるプログ
ラミング通電手段が介装されていることにある。

（作用） 鉄心の磁束導入面の面積はダイス側の磁束導入
面の面積より小さいため、ダイリングへ迂回する
磁束が少なくダイス本体を通る磁束が均等化され
てダイス本体が均一に加熱される。ダイスのベア
リング部は段状になつていて磁束が通り難く、発
熱が少ないが、プログラム通電手段によつて通電
が一時停止され、この間に上記ベアリング部に熱
が伝達され、ベアリング部を含むダイス全体が均
一に加熱される。

（実施例） 本考案の基本構成を示す第１図において、ダ
イ、バツカー、ダイリング等で構成されたダイス
１０は図示されない鉄心によつて左右から挟み込
まれる。この各鉄心にはコイル１２，１２が巻か
れている。これらのコイルは直列に接続され、低
周波電源、例えば50Hz、220Vの電源が供給され
る。コイル１２，１２に低周波電源が供給されて
電流が流れるとダイス１０を通じて磁束φが生
じる。ダイス１０は１回巻のコイルと見ることが
でき、磁束φによつて誘導電流ｉが流れ、ダイス
１０の抵抗をＲとするとi²Ｒなるジユール熱が発
生して加熱される。

前記各鉄心のうち一方は固定され、他方はダイ
ス１０の面に押圧できるように可動とされ、もつ
て双方の鉄心によりダイス１０を挟み込みうるよ
うになつている。後で詳細に説明するように、上
記各鉄心のダイス１０への磁束導入面の面積は、
ダイス１０側の磁束導入面の面積より小さく形成
されており、また、コイル１２，１２への低周波
電源供給回路には、通電を一時停止させるプログ
ラム通電手段が介装されている。

第２図及び第３図はダイス及びこれと組合わせ
られる周辺部分の具体例を示す。第２図、第３図
において、符号２０はダイスであり、ダイ２２と
このダイ２２の後ろ側（図において左側）に固着
されたバツカー２４とこれらダイ２２及びバツカ
ー２４を保持するダイリング２６とからなる。ダ
イ２２は周知のように型材５０の横断面と同じ形
状の孔でなるベアリング部５２を有する。バツカ
ー２４は上記ベアリング部５２を形成する孔より
も大きい逃げ孔を有し、上記ベアリングブラケツ
ト部５２との間に段部が形成されている。

上記ダイス２０はダイスライド３６に嵌められ
る。ダイスライド３６にはさらにダイス２０の後
ろ側からボルスター２８が嵌められ、ボルスター
２８の後ろ側からサブボルスター３０が嵌められ
る。ボルスター２８及びサブボルスター３０には
型材５０をガイドする逃げ孔が形成されている。
このようにしてダイスライド３６によつて保持さ
れたダイス組み立て部分はコンテナ４４に保持さ
れたコンテナライナ３８とプラテン３４に保持さ
れたプラテンプレツシヤリング３２とで挟み込ま
れ、コンテナライナ３８側からステム４０により
ビレツト４８をダイス２０のベアリング部５２の
方に押し出すことによつて所定の形状の型材５０
が連続的に構成される。

このような押し出し成形において型材５０の表
面品質を向上させるためには、前述のようにダイ
スの温度分布を所定の温度範囲で均一化させ、押
し出し成形中にダイスの温度が低下しないように
する必要がある。

本考案では、ダイスを所定の温度範囲に均一に
加熱するために低周波加熱方式を用いるわけであ
るが、その一つの特徴は、低周波加熱用鉄心の磁
束導入面の面積がダイス側の磁束導入面の面積よ
り小さく形成されていることである。

第７図、第８図はそのような鉄心とダイスの例
を示す。第７図、第８図において、符号７０は低
周波加熱用の鉄心であり、６０はダイスである。
ダイス６０はダイ６２とバツカー６８とダイリン
グ６４からなる。ダイ６２は所定形状の孔を有し
てなるベアリング部６６を有する。ダイス６０は
鉄心７０，７０で挟み込まれ、鉄心７０，７０に
巻かれたコイルに低周波電源が流されることによ
り発生する磁束がダイス６０を通る。鉄心７０，
７０の磁束導入面の面積はベアリング部６６を包
囲するに充分な面積を有しているが、ダイス６０
側の磁束導入面の面積よりも小さく形成されてい
る。しかし、磁束は磁気抵抗が小さい方を通ろう
とするので、第７図に示されているようにダイリ
ング６４の方に膨らんでダイス６０全体の磁束密
度分布が均一化し、ダイス６０全体が均一に加熱
される。しかし、ダイ６２のベアリング部６６は
バツカー６８に対して段状になつていて、ベアリ
ング部６６を通る磁束が少ないため、ベアリング
部６６は加熱されにくく、温度が上がり難い。

そこで本考案では、第２の特徴として、低周波
電源供給回路に、通電を一時停止させるプログラ
ム通電手段を介装し、磁束が流れ難い上記ダイス
のベアリング部への伝熱時間を設けて全体の均熱
化を図る。

第４図、第５図はダイ６２、ダイリング６４を
有してなるダイス６０を第７図のような低周波加
熱装置で加熱したあと加熱を停止したときの各部
の温度均一化の実験例を示す。第４図に示されて
いるようにベアリング部６６はレールの断面と同
形の二つの孔を有してなり、この二つの孔と孔と
の間であるダイス６０の中央部に測定点６、その
周辺部に測定点１，３，５及び７、ダイリング６
４に測定点２，４，８を設ける。各部の温度変化
を測定した結果が第５図であり、……は上
記各測定点１，２，……８における温度変化曲線
である。第５図から明らかなように、ベアリング
部６６の周辺部は加熱停止と共に熱が他の部分に
伝達されて徐々に温度が低下するが、ダイスの外
周部はある程度の時間所定の温度を維持したあと
徐々に温度が低下していく。また、ダイス６０の
中心部はの曲線で明らかなように、周辺部から
の伝熱によつて温度が上昇したあと低下してい
く。そして、この例では、加熱停止後３〜５分の
間に各部の温度が略均一になることがわかる。

上記実験例から明らかなように、ダイスを所定
温度まで加熱したあと加熱を停止すれば各部の温
度が均一になる。具体的には、低周波加熱用鉄心
に巻かれたコイルへの低周波電源供給回路にプロ
グラム通電手段を設けて通電を一時停止させ、加
熱を一時停止させるようにした。第６図はその場
合のダイスの各部の温度変化の様子を示すもの
で、線ａはダイスの周辺部、線ｂはダイスの中心
部の温度変化を示す。線ａの一時的な平坦部T_S
は通電を停止して加熱を一時的に停止したときの
様子を示す。第６図においてΔTHとΔTH′は、
周辺部の温度がある温度に到達したとき、その温
度とそのときのダイスの中心部の温度との差を示
したもので、ΔTHはプログラミング通電を行つ
た場合、ΔTH′はプログラミング通電を行わない
場合を示す。第６図からも明らかなように、プロ
グラミング通電による加熱の一時停止によりダイ
スの各部の温度を均一にすることが可能であり、
各部の温度が均一になる時間を推定して押し出し
成形に供することにより品質の良い型材を得るこ
とができる。

低周波加熱装置による加熱時間や、加熱停止か
ら熱伝導による均熱化までの時間はダイスの形状
等の各種条件によつて異なる。そこで、各ダイス
ごとに加熱時間及び加熱停止時間のテーブルを作
つておき、このテーブルに従つて加熱及び加熱停
止をプログラム制御するようにしてもよい。また
ダイスの所定の箇所に温度センサを取りつけてお
き、センサが所定の温度を検知した時点から加熱
時間及び加熱停止時間をプログラム制御するよう
にしてもよい。加熱停止は一度に行つてもよい
し、段階的に数回に分けて行つてもよい。

因に、低周波加熱器の鉄心とダイスの磁束導入
面の面積比を１：4.5〜５とし、通電による加熱
時間を10分以上とし、通電を停止して３〜６分間
放置した後使用したところ良好な結果を得ること
ができた。

（考案の効果） 本考案によれば、鉄心の磁束導入面の面積をダ
イス側の磁束導入面の面積よりも小さく形成した
ことによりダイス内の磁束分布を均一化して均一
な加熱を図ることができる。また、ダイスのベア
リング部は磁束が通りにくく、発熱量が少ない
が、プログラム通電手段を用いることによりダイ
スのベアリング部への伝熱時間を設けて均熱化を
図ることができるため、熱風等の熱媒体発生手段
を用いることなく、低周波加熱装置のみでダイス
の均熱化を図ることができ、よつて、加熱装置が
簡略化され、作業も簡略化されるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る低周波加熱装置の基本構
成を示す概念図、第２図は本考案に用いることが
できるダイスの具体例を示す分解斜視図、第３図
は同上縦断面図、第４図は本考案の原理を説明す
るための実験例を示すダイスの正面図、第５図は
同上実験結果を示す線図、第６図はプログラム通
電によるダイス各部の温度変化の様子を示す線
図、第７図は本考案の一つの特徴部分を説明する
ための磁束分布図、第８図は同上正面図である。 １０，２０，６０……ダイス、１２……コイ
ル、２２，６２……ダイ、２４，６８……バツカ
ー、２６，６４……ダイリング、５２，６６……
ベアリング部、７０……鉄心、ｉ……誘導電流、
φ……磁束。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 得ようとする型材の横断面形状と同じ形状のベ
   アリング部を有する押し出し成形用ダイスを挾み
   込むための鉄心と、この鉄心に巻かれていて、低
   周波電源を供給することにより上記ダイスに誘導
   電流を流して発熱させるコイルとを有してなる押
   し出し成形用ダイスの低周波加熱装置であつて、 ダイス内での磁束分布を均等化して均一な加熱
   を図るために、上記鉄心の磁束導入面の面積が、
   ダイスのベアリング部を包囲するに充分で、ダイ
   ス側の磁束導入面の面積より小さく形成され、 上記コイルへの低周波電源供給回路には、磁束
   が流れにくい上記ダイスのベアリング部への伝熱
   時間を設けて均熱化を図るために、通電を一時停
   止させるプログラミング通電手段が介装されてい
   ることを特徴とする押し出し成形用ダイスの低周
   波加熱装置。