JPS5913930B2 - アルミニウム型材押出用ダイスの加熱方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム型材押出用ダイスを押出に供する
前に加熱する方法及び装置に関するものである。

アルミニウム押出型材を製作するためのダイスは型材の
形状、寸法等により４３０ないし５００℃の範囲の温度
に加熱された後に、押出に用いられる。

この際ダイスの温度分布を所定の均一分布とし型材の押
出中にダイスの温度低下がないようにすることが型材の
表面品質を向上させるうえで肝要である。

このような加熱法としては次の方法が従来性われていた
。

従来法のひとつは、２個以上のダイスを電気抵抗方式、
燃料油又はガス燃焼式のバッチ炉に装入しそして所定温
度に加熱する方法である。

この方法によると、ダイスの温度分布が良好であるため
押出型材の表面品質が安定し、またダイス本体及びバッ
カーがダイリングと一体に組合わせた状態で加熱できる
などの利点がある。

また、連続試験押出し又はダイス事故の場合には、予め
炉内にあるダイスを直ちに押出しに使用できるため、押
出作業が停止されないなどの利点がある。

一方欠点としては、加熱に４時間程度要しダイスの炉中
保持時間が長く、このため緊急時の飛び込みダイス加熱
ができず、ダイス１個当りの消費エネルギが大きくまた
同じ型の予備ダイスを多数同時に加熱する必要上保有ダ
イス個数が多くなるという不利益が生じる。

さらに、加熱が長時間性われるためダイスのベアリング
面が酸化される欠点もある。

他の従来法は、低周波電流による加熱方式であり、これ
には低周波電流をコイルからそのコアを介してダイスに
直接導通させるものと、最近開発されたコイルの中心に
ダイスを配置し空気間隙を介して誘導電流をダイスに間
接的に誘導させるものがある。

この低周波電流による加熱法は、加熱のための保持時間
が５ないし１０分と短いために、緊急時の飛び込め作業
に直ぐに対応でき、ダイス加熱は一つの型材に対しては
一つのダイスで済むために保有ダイス個数は少くともよ
く、また一つのダイス型当りのエネルギ消費が少ないと
いう利点がある。

また、特定のダイスが押出に必要になった都度１個づつ
短時間の加熱が行われるために、ダイスベアリング面の
酸化がないためベアリング面酸化に伴う型材品質上の欠
点が除かれる。

ところが低周波電流加熱法では、ダイスの温度分布にば
らつきがあり所望の温度分布を絶えず確保することは困
難である。

また、低周波誘導加熱方式の場合にはダイス本体、バッ
カー及びダイリングを一体に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本体及びバッカーから分難して
これらを加熱しなければならない。

さらに、連続試験押出し又はダイス事故の場合はダイス
−個づつ加熱するため２ないし８分間押出作業が停止す
る。

点でも低周波電流による従来法は不都合である。

以上の如き従来法の欠点に鑑みて、本発明は加熱時間が
短かいため消費エネルギが低くまた所望の温度分布が確
実に達成されるアルミ押出用ダイスの加熱法及び装置を
提供することを主要の目的・とする。

さらに、ダイス本体、バッカー及びダイリングの一体加
熱を行い所望の温度分布を短時間で達成する方法及び装
置を提供することも本発明の目的である。

また、緊急押出作業に適しており一方ダイス保有個数も
多くならないようなダイス加熱法及び装置を提供するこ
とも本発明の目的である。

本発明に係る方法は、アルミニウム型材押出用ダイスを
該型材の押出に供する前に加熱する方法において、ダイ
スを低周波電流で加熱した後に、前記ダイスを熱媒体と
接触させることにより均熱することを特徴とする。

本発明に係る装置は、１個のダイスを加熱する低周波加
熱手段と、１個以上のダイスを同時に加熱する熱媒体発
生均熱手段とを近接して配置してなり、低周波加熱手段
で加熱されたダイスを該手段から熱媒体発生加熱手段に
装入しそしてこの手段より取出す、ダイス移動手段を備
えてなるものである。

本発明方法によると、先ず低周波電流加熱の特色である
急速短時間加熱によりある程度の温度分布をダイス内に
生ぜしめ、次に温度分布が良好になるという特色を有す
る炎などの熱媒体接触方式により均熱を図り、以って所
望の温度分布をダイス内に短時間で設定する方法が行わ
れる。

この結果全体の加熱時間が短かくまた２０℃の温度分布
が確実に達成される。

この加熱方式の順序が逆であると温度分布が急峻であり
目的を達しない。

ダイスは一般には温度差が２０ないし５０℃以内になる
ように加熱されるが、押出型材の形状が簡単な場合には
１００℃の温度差があってもよい。

また本発明によると２０℃以下の温度差も容易に達成さ
れ、省エネルギとともに押出型材の品質向上が図られる
。

なお、低周波電流加熱により生じた温度分布を実質的に
保ちつつ熱媒体の加熱を行うことが好ましい。

前者の加熱によりダイ°スを高温に加熱した後ダイスを
冷却してダイス内の温度分布を若干平均化し、次に後者
の加熱を行うことも可能であるが、型材の押出作業が若
干面倒になる。

さらに前者の低周波加熱により所定加熱温度よりかなり
の高温にダイス表面を加熱し、しかる後に短時間冷却す
ると所定の加熱温度及び温度分布がダイス内に設定され
る。

しかしこのような方法では低周波加熱及び冷却条件を設
定することが困難であり、この方法を押出作業内にて実
施することは適切ではない。

これ自身熱エネルギをもたない低周波電流によるダイス
の加熱は低周波誘導間接加熱方式であってもよくまた低
周波電流発生コイルから適当な導体を介して直接低周波
電流を通して加熱する方式であってもよい。

それ自身熱エネルギを有する熱媒体によるダイスの加熱
は、燃料油又はガス燃焼炎によりダイスを加熱する方法
又は電気抵抗又はその他の方法により加熱された空気を
ダイスに接触させる方法が可能である。

これらの方法の中では熱媒体が熱風化している燃焼炎に
よる方法が均熱時間を静止した熱媒体を用いる方法に比
べて短縮するために好ましい方法である。

熱風をダイス均熱に使用する場合はマツフルケースと熱
媒体の間を熱風を循環させることが好ましい。

本発明方法を実施する装置は、低周波誘導コイルなどの
低周波力ロ熱手段とガス燃焼炉などの熱媒体発生手段を
近接して配置しており、ダイスの前後２回に亘る加熱が
迅速に且つダイスの冷却を伴わずに実施されるようにな
っている。

低周波加熱手段はダイスを１回に１個加熱するものであ
り、ガス燃焼炉は１回に１個以上、好ましくは２個以上
、のダイスを加熱するものである。

本発明によるとダイスの全体加熱時間が短いために、ガ
ス燃焼炉の加熱個数は最低１個あればよい。

しかし、ダイス事故対策又は緊急押出作業に対処するこ
とを考えると２個以上あった方が好ましい。

本発明の装置によると、低周波加熱手段で加熱されたダ
イスを該手段から熱媒体発生加熱手段に装入しそして次
に取出すようなダイス移動手段が設けられる。

本発明方法の一実施態様によると、低周波加熱を３ない
し２０分間行い、熱媒体による均熱を５分ないし２時間
行う。

これらの加熱時間は一般には４３０ないし５００℃の範
囲であるアルミニウムビレットの力ロ熱温度により選択
される。

従来のバッチ炉による加熱方式より加熱時間が大幅に短
縮されているにもかかわらず、この方式と同等の優れた
温度分布が本発明により達成される。

本発明方法の別の実施態様によると、ダイス本体及びバ
ッカーを前記低周波電流による力ロ熱及び熱媒体による
均熱を行い、一方ダイリングは熱媒体による加熱のみを
行う。

この実施態様ではダイリングの加熱には比較的長時間が
必要となるが、その酸化であっても型材品質上の問題は
ない。

一方ダイス本体及びバッカーは一体として前述のように
力日熱され、この加熱はダイリングを含めたダイス全体
を加熱するより短時間で完了する。

本発明方法の他の実施態様によると、ダイス本体、バッ
カー及び強磁性又は非磁性のダイリングを全体として低
周波電流による加熱及び熱媒体による加熱を行う。

この態様ではダイリングが鋼材などの強磁性材料からな
る場合は低周波加熱によって例えば３０〜１５０℃の差
を有する温度分布が生じるが、次の加熱によりダイスは
均熱される。

また、ダイスが全体として加熱されるためにその部分を
組合わせる必要がなく、加熱作業に附随するダイス取扱
いが容易となる。

本発明のさらに別の実施態様によると、一つの形状寸法
を有する型材に対して一個のダイスを、すなわち予備ダ
イスを準備せずに、低周波加熱及び熱媒体加熱を行う。

本発明によるとダイス加熱時間が極めて短縮されるため
に、緊急の飛び込み加熱にも対応でき、予備ダイスは必
要ではなくなる。

なお、従来の低周波電流加熱法でも予備ダイスは不要で
あったがダイスの温度分布等に問題があったことは既に
述べた。

本発明装置の各手段の配列及び構造は種々の態様で具体
化することができる。

例えば、低周波加熱手段及び熱媒体発生均熱手段が同一
線上に配列されていると考えられる場合には、この線上
に沿ってダイスとともに移動手段を移動させそして適宜
昇降させるのみでダイスを各加熱手段に配置することが
できる。

一方、両肌熱手段が相互に並列的に配置されており、２
個以上のダイスを収納する均熱手段内でダイスを配列す
るために移動手段が縦移動する方向が、並列配置された
上記手段間で移動手段が横移動する方向が異なることも
ある。

この場合は１基の移動手段を縦横方向に移動するように
するか、各移動方向に専用の移動手段を備える。

何れの例によるかは、型材押出工場のレイアウト及び移
動手段の機構により定められる。

以下、本発明に係る方法を実施する装置の具体例を図面
に基づいて説明する。

押出型材を押出成形するためのダイス１がダイス整理台
２に配列され、加熱作業の待機位置にある。

図示されているダイス１は広義のダイスであり、ダイリ
ング、ダイス本体及びバッカーを一体的に組合わせたも
のである。

ダイス１はこれを押出成型に使用する順序で配列されて
いる。

ダイス整理台２は限られた小区画に仕切られており、後
述のオートバンド６が自動的選択的にダイス１を取出し
つるようになっている。

ダイス１をダイス本体等の部材に分けて加熱する場合に
は、これらの部材を分離してダイス整理台２上に配列す
る。

ダイス１を設定温度、例えば４５０℃、に短時間内で急
速加熱する低周波加熱手段４は二つの部材４ａ 、４ｂ
からなり、両部材４ａ 、４ｂの間に１個のダイス１を
把持してダイスに５０〜６０Ｈｚの低周波電流を導通さ
せるものである。

図示の加熱手段４の代りに低周波発生コイルからの誘導
電流による加熱手段を用いてもよい。

低周波力ロ熱部材４ａ 、４ｂの中間にダイス１を挿入
し加熱後取出す摺動式挿入器３が直線上を横移動可能に
配設されている。

低周波加熱手段４と近接してダイス保持炉５が並列的に
配置されている。

図示の例では低周波加熱部材４ａ、４ｂの軸方向とは偏
位されてダイス保持炉５が並列的に配置されている。

ダイス保持炉５は電気抵抗加熱、燃料燃焼などにより熱
媒体を発生させ、ダイスを３５０〜５５０℃で均熱させ
温度分布のばらつきを無くする手段である。

ダイス保持炉５には４個の独立に開閉可能な蓋が設けら
れている。

このダイス保持炉での加熱時間は１０分ないし２時間で
あり、従来のいわゆるバッチ炉に比して容量が小さい。

この容量は最低ダイス１個であり、最大容量はダイス交
換頻度によるが通常５個である。

低周波加熱後挿入器３により取出されたダイス１を保持
炉５に装入する公知のオートバンド６が、低周波加熱手
段４の軸方向と平行に梁１０を走行可能に配設されてい
る。

オートバンド６のダイス１をチャックする部分は昇降し
且つ自動開閉する。

未加熱のダイスをダイス整理台１上の定位置へ移動させ
るためと、ダイス保持炉５の中のダイスを押出機（図示
せず）ヘセットするためのホイスト７が昇降可能且つ梁
１１に沿って移動可能に該梁１１に設けられる。

図示の例とは異なりダイス保持炉５と低周波加熱手段４
が一線上に配列され実質的に同軸上にある具体例によっ
ても本発明方法を実施することができる。

この場合は挿入器３は省略され、前記同軸上を移動する
オートバンド６及び／又はホイスト７が低周波力ロ熱器
４へのダイス１への搬出入を行う。

また、上述の説明とは異なりホイスト７を省略しその作
業を手作業で行ってもよい。

保持炉５と低周波加熱器４間のダイス移動距離ができる
だけ短縮され且つ装置全体の占めるスペースが小さくな
るように両者４，５は近接している。

上記においては図示の具体例の装置を詳述したが、特許
請求の範囲の記載の範囲内においてかかる具体例に種々
の変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は押出型材用ダイスの具体例を示す斜視図である。 １・・・・・・ダイス、２・・・・・・ダイス整理台、
３・・・・・・ダイス挿入器、４・・・・・・低周波加
熱器、５・・・・・・ダイス保持炉、６・・・・・・オ
ートバンド。 −５９＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム型材押出用ダイスを該型材の押出に供
   する前に加熱する方法において、 前記ダイスを低周波電流で加熱した後に前記ダイスを熱
   媒体と接触させることにより均熱することを特徴とする
   アルミニウム型材押出用ダイスの加熱方法。 ２ 前記低周波電流による加熱を３ないし２０分間行い
   、また前記熱媒体による均熱を５分ないし２時間行うこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のダイスの加
   熱方法。 ３ 前記ダイスのうちダイス本体及びバッカーを前記低
   周波電流による加熱及び熱媒体による均熱を行い、一方
   前記ダイスのうちダイリングを前記熱媒体により加熱す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は２項記載
   のダイスの加熱方法。 ４ ダイス本体、バッカー及びダイリングから構成され
   る前記ダイスを前記低周波電流で加熱した後に前記熱媒
   体で均熱することを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は２項記載のダイスの加熱方力。 ５ 一つの形状寸法を有する押出型材に対して１個のダ
   イスを前記低周波電流を加熱した後に前記熱媒体で均熱
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４
   項のいずれかに記載のダイスの加熱方法。 ６ 前記ダイリングが強磁性材料からなり、前記低周波
   電流による加熱後に前記ダイスに生じる１５０℃以上の
   温度分布を前記熱媒体加熱で均熱することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載のダイスの加熱方法。 ７１個のダイスを加熱する低周波加熱手段と、１個以上
   のダイスを同時に加熱する熱媒体発生均熱手段とを近接
   して配置してなり、前記低周波加熱手段で加熱されたダ
   イスを該手段から前記熱媒体発生加熱手段に装入しそし
   てこの手段より取出す、ダイス移動手段を備えてなるア
   ルミニウム型材押出用ダイスの加熱装置。