JPS5973116A - 複合線条体の製造方法 - 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】 本発明は素Ｈの長さに制限がなく製造を無限に連続さけ
ることができる有利な複合線条体の製造方法に係わるも
である。

従来において複合線条体の製造方法としては、高圧のラ
ム式プレスのコンテナの内部に芯材おにび筒状の外層材
を複合一体化したものを投入しこれらを背後から押出し
ての押出しによる方法がある。あるいは芯材の周上に高
圧ラム式プレスのコンデナに収容したじレットを押出被
覆して外層拐を形成づる方法がある。

これらによれば芯Ｈについてはいずれも８圧ラム式プレ
スのＹ１ン−ｊ−ノーの外部へ伸長さけて無限長化さゼ
ることがでさる場合があるが外層月につい−（は総へて
」ンテノ−の容ωににりその大きさが制限される。

従って線条体のＪζうな長尺物を製造する場合には、大
型の押出装置を定期的に停止させて素材の補充あるいは
再投入をしなければならず、このため個々の押出速度を
上げることはできＣも生産速瓜の向上には限界があると
いう大きな不利がある。

また、押出製品に継ぎ目ができる欠点がある。

また、この方法にＪ：れば、押出し俳へき素側たるビレ
ッｉ〜は背後から抑圧を受りたときにその周面においで
」ンデナの壁面どの間に摩擦を生じるが、この摩擦はビ
レッ１への前後において夫々大きさが異なるために、前
述したようにビレットを補充あるいは再投入しての押出
しの場合には、前に投入されたビレッ１〜ど後に投入さ
れたビレッｉ〜とは夫々の投入位質に関係して間欠的に
押出状態が異なるために物理的特性の面Ｃ製品の品質に
むらを生じさけるという欠点がある。

一方、本発明に先立っＣ特開昭４７− ３１８５９号Ｊ３よび特開昭４９−６５３６９号公報に
みられるように摩擦抵抗を利用した連続押出力法がある
。

この方法（Ｊ機械的摩擦を原動力どして押出圧力を発生
さけ−Ｃいることがら押出圧力の状態が定常的なものぐ
なく、ラム式プレスの場合と比較づると茗しく不安定で
ある。それぞれの押出圧力の状態を比較ににり簡単に説
明Ｊると、摩擦抵抗を利用した方法の場合は動圧的であ
り、ラム式プレスの場合は静水圧的であるという箸しい
相ｊ〃がある。

しかもかかる押出方法では、コンテナを構成づる一１ｊ
の面（可動車イールの漏）が高速回転覆ることから能力
の静止面（固定シューブロック）どの間に若干の隙間を
必要どし、ぞｔ’目こ加えにの隙間を聞こうどする内圧
が材料にかかるために、隙間の増大に伴って多くのパリ
が発生ずる。さらに上記押出方法では、押出圧ツノを発
生させる機械的摩擦というものがそもそも不安定なもの
であるから材料に空ずベリの生じることが予想される。

このようなことから上記、押出力法では押出圧力を十分
」二げられるかどうか非常に大きな不安があり、したが
ってこのことから上聞方法を利用して複合線を製造する
場合にはまず第１に押出圧力の不足に関連して芯線どの
接着力が十分前られるかどうかが最も心配どされるどこ
ろであっｌＣ０ついで、押出外形、押出サイズ、断線等
の問題に対しで安定した押出圧力を発生さｌることがで
きるかどうかも心配であった。

また、」ニ記空づべりにより特に押出しのＡン上りの段
階において供給素材の途切れどそれに伴う押出圧力の変
動（押出の低下）が起こることも心配であった。

このため、かかる連続押出方法を利用して複合線を製造
するにあたっては、上記に鑑み芯線どの接着力を安定に
確保りることに開発の主眼がおがれ　ｌこ　。

なお、かかる連続押出方法の複合線製造への適用につい
ては、押出しすべき素材とし−Ｃ人客用のじレッｌ〜を
用い−にれをラム式プレスにより静水圧的に押出してい
た従来方法を考えるど、当初は思いもにらなかったこと
である。このことは、かかる連続押出方法の利用が当初
押出しによる伸線を対象として開発された経続があるこ
とからも明らかである。

また、かかる連続押出方法によれば、従来のコンテナに
相当する祠わ１の輸送通路に供給された祠オ′８１は、
この通路の一面を構成りる移動される溝と固定シューブ
ロックの一面とから夫々互いに逆方向に作用りる接触摩
擦抵抗を受（）るが、この摩擦抵抗は前記病の表面積が
前記シューブロックのそれよりも大きいのＣ溝側に強く
作用し、その結果どし、て材料は満どの摩擦抵抗にＪ、
りその押出圧力の一部もくは全部を冑てダイ方向に移動
されることになる。従つ−Ｃ１通路中Ｃ゛、祠わ１の周
面に対づる加工茶４４は、溝側とシューブ［二１ツク側
におい−Ｃ夫々異なることになり、これに関連して流動
を伴なう材料の塑性変形状態は通路の断面においＣ夫々
一様でなく速度的に人ぎな傾きのあるものどなる。これ
をわかりやすく説明するに、第１０〜１２図のどおりど
なる。第１０図は月利の流れの速度分布状態を示し、第
１１図は祠わ１の内部ｌ！／υ所力の作用状態を示し、
第１２図は材料の流れの状態そのものを承りものである
。

押出ｊ♂上にお（）るこのような材料の加工内情は、材
料内部の物理的性質に差を生じさせる結果、製品の品質
に微妙なむらを生じさＵたりｈ向性をもたらリーなと悪
影響を与えることがある。したがってこの点の対策も必
要である。

本発明の目的は上記に鑑み、素材の相おにび長さに制限
がなく製造を無限に連続させることがで゛きるど共に芯
材との接着力を安定に確保づることにより長尺のむらの
ない押出製品を得ることができる新規な発想にもとづく
複合線条体の製）ｈ１５法を提供づることにある。

ずなわら、本発明の要旨は、芯材の同上あるいはその一
部に外Ｆｊ　＋Ａを押出被覆により形成して複合線条体
を製Ｆ、−，Ｊる方法にＪ３いて、外層材とし−（押出
しり゛べき素材を、可動ホイールの周上に設（〕られた
〕Ｅ１−ンドレスと固定シコーブ「」ツタの係合部どの
間に形成され且つ一端が閉塞され他端が開に］された細
長い輸送通路に前記開口より連続的に供給し、前記ホイ
ールを回転させ、このホイールの回転にＪ：り生じた前
記溝と前記押出しずべき素材との間の接触摩擦抵抗によ
り押出１べき素材を前記輸送通路の奥に送り込むと同時
に押出圧力の−ｉ’：ＩＩ　、Ｑ　シ（は全部を得、前
記輸送通路の奥に上記溝内から方向転換する側室を設り
ることにより押出しリヘき素材の流動方向を転換し、押
出しすべさ累４Ａの流動状態を動圧的状態から静水圧的
状態に率じｕしめ、この静水圧的状態のもとで前記側室
に引き入れた芯材と押出し１べき素材どを複合化させた
後、このものをダイから押出すことを特１孜とする複合
線条体の製造り法。

また、本発明の要旨は、上記にＪ５いて、可動ホイール
が複数であり、それそ°れの可動ホイールに対重る固定
シューブロックが合体せしめられてなるものにおいて、
これら可動ホイールと固定シコ。

−ブロックとの間に形成された複数の輸送通路の奥にそ
れぞれの溝内から方向転換づると共に互いに連通Ｊる側
室を設（〕ていることを特徴と覆る複合線条体の製造方
法にある。

次に添イ」図面にＪ：り本発明複合線条体の製造方法の
各実施例を説明する。

第１図参考例に示される押庄装置は、周端面にエンドレ
ス溝１０を有り−る可動ホイール１１と、このホイール
１１の周端部に係合されていて前記溝１０どの間に外層
材１２の輸送通シ１３を形成した固定シコーブＩ」ツク
１４どからなる。ホイール１１は一つあるいは三つの円
板月利を組合わ１ＩＣ構成りることができる。

シューブロック１４は、前記通路１３の一端をふさぐ受
Ｕ部１５を有り−るど共にこの受（７部１５５の一部に
ダイ１６を有し、さらにタイ１６と反対側の１目ツタに
通路１３に通じる芯材供給路１７を有する。この芯材供
給路１７は、芯材１８がダイ１６を通って直線的に移動
づることができるように直線的通路をもっＣ形成される
。１９は通路１３に面して設（〕られたニップルである
。

前記芯材１８とし゛（【よ例えば鋼金属からなる線条体
が使用される。また前記外層材１２としては例えばアル
ミニウム金属からなる長尺素材が使用される。

この押出装置の通路１３の内面はホイール１１のＦｊｌ
、Ｏとこのｉ％ｆｆ　１０に係わるシューブロック１４
の対応面とによつ℃構成されてａ３す、しかもこの通路
１３の内面において溝１０の表面積はシューブロック１
５の前記対応面の表面積よりも大きくされている。従っ
−Ｃ通路１３の中の外層材１２は、ホイール１１の矢印
方向への回動にＪ、り満１０どの間に生じるより強い接
触Ｗ、１１！抵抗によりその押出力の一部−ｂｂ＜は全
部を得るにうに構成されＣいる。

ここで第１０〜１２図により、上記通路１３に供給され
た外層１１１２の塑性変形状態をみると、まず外層材１
２の速度分布は、可動ホイール１１と固定シューブロッ
ク１４との間でＬしい速度差を受りることがら第１０図
に示されるとおりとなる。ぞの結果、外層材１２に作用
りる内部けん断力の値は第１１図に示されるように当然
人きくなり、さらに外５４月１２の流れは第１２図に示
されるように通路の史のｄうる領域て゛は非常に複雑な
流れどなる。イして、だの結果第１１図にみられるよう
に非常に大きいぜん断が芯材１８の周上全体に作用し、
これが芯材１８と外層材１２どの接着に著しい結果をも
たらすものであることは、冶金学上当然導ぎ出されるこ
とである。

つぎに具体的押出動作についてみ−Ｃみると、押出圧力
５０〜６０１（ｇ／−をもってホイール１１を矢印方向
に回動させると共にアルミニウムの外１？　＋Ｊ１２を
３００〜３５０℃に予熱しＣ通路１３の中に供給しさら
に前記芯材供給路１７から３００〜４５０℃に予熱され
た鋼の芯材１８を通路１３を間にはさ／υでダイ１６に
挿通供給さμると、前記外層材１２はホイール１１の可
動ににり生じた溝１０との接触摩擦抵抗によって所定の
押出圧力を得、通路１３の中を移動していく。この外層
材１２と芯イΔ１８とは、第１図からし明らかなように
通路１３の奥で出会い、そこで互いに複合一体化されて
から、ダイ１〔３から押出され、通常アルミ被鋼線と称
Ｊ８複合線条体２０を形成する。

つぎに第２図以下に示される本発明の実施例につい−Ｃ
は、第１図と構造的（こ同一のｂのについ−Ｃはａ）１
図の符号をそのまま採用し、説明を簡略化する。

第２図に示される押出装置は、可動ホイール２１と固定
シコーブ１−１ツク２２との間に形成されＩζ通路２３
の奥に、前記可動ホ・ｔ−ル２１の周端面に形成された
１１４内から側方に方向転換する側室２４を右し、さら
にこの側室２４の入１」に部３図に示されるような分流
体２５を右す−る。

ここで通路２３から上記側室２／１まで外層材１２が流
れることにＪ：って生じる押出圧力の状態の変化につい
てみると、通路の中では押出圧力の状態はその発生の原
動力として機械的Ｉｖ擦を利用し−Ｃいる関係から一言
でいえば動圧的であり、これに対して上記側室２４では
外層材の流れの方向転換どここに至るまでに要覆るエネ
ルギーのロス分により押出珪ツノの状態はかなり改善さ
れ、静圧的となる。しかし、ここＣもある程度の内部せ
ん断の作用は十分残つＣｒＪ３す、以前述べたところの
接着作用はここでも発揮づ−るどいえる。その結果。と
じて、通路２３の中には芯４１１８を通した場合にはそ
れだ（）で箸しい接着効果を発揮するものの、押出圧力
の状態が動圧的（押出１ｆ力が定常的でなく不安定であ
る）であるために、偏芯、偏肉の問題が認められるが、
」ニ記側室２４の中に芯材１８を通した場合には比較的
良好なる接着条件のもとで偏芯、偏肉の問題の解決を図
ることができる。

これを確かめたのが第１３〜１５図−〇・あり、第１３
図は第１図のような方法Ｃ芯（４１８を通した場合の通
路１３の一断面を示し、この方法をＡと１−る。

一方第１４図は第２図のような））法で７ＥＶ祠１８を
側室２４に通した場合の通路の奥のｍ−断面を示し、こ
の方法をＢとり−る。尚、Ｂの方法では第２図に示され
ているに・）な分流体２５はないものである。

ここで、第１５図によりそれぞれの方法で得られた複合
線（アルミニウム被覆鋼線）の偏肉率をみると、△の方
法では偏肉率のバンドが１０〜９０％の範囲にあり、平
均が５０％であるのに対し、Ｂの方法では偏肉率のバン
ドが一５〜５０％の範囲にｉ１９す、平均が２０％であ
る。このことからＡの方法では偏肉率０のものが得られ
ないのに対し、Ｂの方では偏肉率を著しく改善している
ことがわかる。

つぎに、分流体２５の作用を実際の押出し動作から説明
覆ると、ホイール２１の回動に伴なフて移動りる外層材
１２は、通路２３の奥に達り−るど受（）部２６から反
作用を受（プてその流動が方向転換されで折れ曲がり側
室２４にいたる。このどぎの外層材１２の流動は、分流
体２５の作用により分流された二つの流れどなり、しか
ｂこの二つの流れは側室２４の中央に位置されただ、月
１８に対して夫々流動圧が全体に力学的に釣り合うよう
に芯材１８の両側から集合された流れとなる。これによ
り芯材の偏心および外層材の偏肉の問題はより一層改色
され、芯材１８と外層材１２は、複合化されてダイ１６
から押出される。

かかる分流体２５の第３図に示Δれる構造の代りに、第
４図に示される構造が考えられる。即ち、この構造はホ
イール２６の周端面に二つの溝２７６よび２７を設（）
て夫々二つの通路２８および２８を形成し、ｎη記した
と同様の側室２９にＪ３いてこれら二つの通路２８およ
び２８を集合一体化さけると共にこれらの通路２８おに
び２８の間隔壁２９を分流体３０としで作用さＵるもの
である。

第５図に示される押出装置は、要するに二つの可動ホイ
ール３１および３１を近接対向位置さＩＩＣなるもので
あり、ホイール３１　ｄ３　、Ｊ：び３１は夫々周＃面
に１ンドレス溝３２および３２を有し、これら二つの周
端面ど係合されて位置された固定シューブロック３３は
夫々前記ｆＭ　３２　Ｊ３よび３２との間に夫々外層材
１２の輸送通路３４ｄ３よび３／′Ｉを形成する。輸送
通路３４および３４は、夫々通路の奥に前記溝３２．３
２内から側室に方向転換すると共に互いに連通ずる側室
を設りている。

この側室を集合室３５どいい芯材供給路３６の開口部と
ダイ３７とを夫々直線的に両側面に対向位置さＩＬ　−
Ｃ−Ｊ５す、この集合室３５への両通路３４ｄ５よび３
４からの外層材１２．１２の流入移動は、集合室３５の
中央に位置された芯材１８に対しでこれを両側からはさ
むような合流により行なわれる。

このＪ、うに二つの可動ホイール３１．３１を配置覆れ
ば、上記偏芯、偏肉の問題により一層改善され、；に、
オΔ１８と外層材１２とは、理想的に複合化されてダイ
３７から押出されることになる。

この押出装置によれば、ホイール３１　Ｊ３　にび３１
は夫々矢印方向に互いに逆回転されて共同で押出動作を
進めるように作用覆る。

このように二つの可動ホイールを近接配置してなる押出
装置の本発明に係わる他の実施例は、例えば第８図およ
び第９図に夫々示される通りである。

これら第８図および第９図に示される押出装置は、夫々
ホイールの軸に対して横断面をもって示される。

第８図に示される押出装置は、二つの同径の可動ホイー
ル３８ａ３よび３８が夫々軸心を一致さＵて近接配置さ
れ、そしてこれらのホイールの夫々周端面にまたがるよ
うに固定シューブロック３９が配置される。

ホイール３８および３８の夫々の周端面に形成されたエ
ンドレス１Ｍ’１０および４０からなる通路４１および
４′１は、夫々通路の奥に第４図とＩｉＩ抹の側室たる
集合室４２が設（）られ、ここから月利が集合一体化さ
れ（押出される。４３は分流体として設りられたもので
前述したと同じ作用をなす。

−力筒９図に示される押出装置は、二′〕の１り動ホイ
ール４４および／Ｉ／Ｉを夫々軸線を直交させてｎいに
周端面を近接位置さ１図の如く配置してなり、固定シュ
ーブ］コック４５は前記各周端面に係合されていて夫々
溝／１６および／１６との間に通路４７および４７を形
成りる。

これらの通路４７および／Ｉ７は、やはり人々の奥に側
室としての集合室１８を右する。

第８図および第９図から明らかなように、タイ位置に係
わる押出方向については全く自由である。

第６図に示される押出装置は、本発明に係わる他の実施
例を承りものであり、複合線条体２０の押出される方向
が逆なばか（よ第１図あるいは第２図に示される装置の
押出しと基本的に同じである。

これによると、外層ｖＪ１２はホイール４９の矢印方向
の回動に伴なって通路５０の中を移動していき、通路５
０の奥では受ｔ）部５１から方向転換し−く側室５２に
いたり、ここで受（）部５１側から給送された芯材１８
と複合一体化されて受（）部５１と反対側の室５２の面
に設りられたダイ１Ｇから押出され、所定の複合線条体
２０を形成りる。

この押出装置に、１３いＣ１受り部５１は固定シューブ
１」ツク５３と別体物となっており、このことがら交番
ノｒＪｌｌについてｔよシューノロツク本体との絹合わ
ＵにＪ：り使用ＪることがＣ゛きることがわかる。

５４は分流体である。

図示された実施例はいずれも複合線の場合について）ホ
ベているが、本発明は長尺の複合板材のＪこうなものに
ついＣも適用可能である。

この場合複合板材の一方を芯材とし、他方を外層材とし
で取り扱えばよい。

斯かる本実施例複合線条体の製造方法によれば、摩擦抵
抗を利用した連続押出方法を使用−りることにＪ、す、
押出しＪべさ素（ΔどしでワイＸ７、ロッド、粉粒状体
など断面積の小さい無、限供給ｉｊｌ能なものを使用で
きるから、芯材ｄ３よび外層Ｈの素材の長さに制限がな
く、製造を無限に連続さけ生産性を著しく向上させるこ
とができると共に、外層材にあっては芯材どの間に優れ
た接着効果を発揮覆ることにより十分なる接着力を−ｂ
つＣしかも偏芯、偏肉の少ない複合線条体をｌｒｆるこ
とができる。

また、上記方法において、複数の可動ホイールあるいは
複数のエンドレス溝による複数の輸送通路によって押出
しリベぎ材料の流れを構成りるなうば、押出しずべき素
材どして断面積の小さいものを用いても供給材料の途切
れがなく、また押出圧の発生が不足することもなくきわ
めて安定した押出しを行うことができると共に、摩擦利
用にもかかわらず物理的に方向性の少ないむらのない押
出製品を得ることができる。立も」］−り時にＡ−３い
ては、一方の可動ホイールあるいはエンドレスｉｌ！Ｉ
７で祠わ１の空すへりが生じＣ′ＩＪ仙りの可動ホイー
ルあるいはエンドレス溝でこれを補うことにより、供給
８石の不足の事態をなくし、押出しに至る圧力変動を滑
らかに推移さけることができる。また、複数の可動ホイ
ールを段（）た場合においＣ１押出しにｊ、り固定シコ
、−ブロックを可動から離間せしめるツノの加わる方向
に他の可動ホイールを配置づればバリの発生を効果的に
押えることができる。

また、上記方法において、押出しリベさ素材と芯材どの
複合化を、輸送通路の奥の側室たる集合室で７１うこと
により、供給材料の途切れど特に押出圧力の状態の安定
化のより一層の改善を図ることがＣ″き、これによっ−
Ｃ芯材の周上に十分なる接着力をもつ−Ｃ一様な厚さの
被覆層を形成することかぐきる。

ざらに、複数の可動ホイールを用いた場合ＩＬＬ、夫々
押出し１べき材料の流れによる力学的バランスを考慮し
て押出しを行うことができる。この場合、個々の可動ホ
イールに対する駆動ツノの低減を図ることがＣきる。

以上のように、本発明（Ｊ従来の押出しの加］慨念を打
ち破つ−Ｃ１素材のｍおよび長さに制限がなく製造に無
限に連続さけることができると具に材質的に安定した製
品を得ることができる新規な発想にもとづく複合線条体
の製造方法を提供したものであり、その］二業的価値き
わめで人なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図ＩＪ本発明複合線条の製造方法の一実施例説明図
、第２図は本発明に係わる他のｕｌｌ−成の実施例説明
図、第３図は第２図にＡ３１Ｊる△−△−拡人断商人断
面図図は本発明に係わる押出装置の要部断面図、第５図
は本発明に係わる他の構成の実施例説明図、第６図は本
発明に係わる他の構成の実施例説明図、第７図は第６図
にＪ３りるＢ　−Ｂ　−１１ｊ、’大断面図、第８図お
Ｊ：び第９図は本発明に係わる他の構成の実施例説明図
、第１０〜１２図はそれぞれ外層材の流れの状態を示す
ものにして、第１０図は外層材の速度分布状態図、第１
１図（イ）は外層Ｈに作用りる内部ｉｉ　／ｖ前断力状
態図、第１１図（１」）は第１１図（イ）中Ｂ−８”断
面図、第′１２図（イ）は外層材の流れの模様を示す状
態図、第１２図（ロ）は第１２図（イ）　ｒｌｒ　Ｃ−
Ｃ断面図である。第１３図及び第１／１図は夫々通路の
奥の部分断面図、第１５図は偏肉率に関づる実測値にも
とづく説明図Ｃ′ある。 １１．２１，３１，３８，４４，４９：可動ホイール、
１４，２２．３３．３９，４５，５３　：固定シコーブ
１１ツク、１０，２７，３２．４０゜４６：溝、１３．
２３，２８．３／１．４１．４７゜５０：通路、２４．
５２：側室、３５，４２゜４８：集合室、１５．２６．
り’Ｉ：受【ノ部、１２：外層材、１８：芯材、２０：
複合線条体、１Ｇ。 ３７：ダイ、１７．３６：芯材供給路、２５゜Ｊ　Ｏ，
４３、５４：分流体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯材の周上あるいはその一部に外層材を押出被覆
   により形成して複合線条体を製造する方法にｉＪ′３い
   ゛Ｃ１Ｃ３Ｉどし−Ｃ押出しずべき素材を、可動ホイー
   ルの周上に設りられたエンドレス溝と固定シューブロッ
   クの係合部との間に形成され且つ一端が閉塞され他端が
   開口された細長い輸送通路に前記開口より連続的に供給
   し、前記ホイールを回転させ、このホイールの回転によ
   り生じた前記溝と前記押出し１べき素材との間の接触摩
   擦抵抗にＪ、り押出すべき素材を前記輸送通路の奥に送
   り込むと同時に押出圧力の一部もしくは全部を得、前記
   輸送通路の輿にト記満内から方向転換覆る側室を設【ノ
   ることにより押出しずべき累月の流動り向を転換し、押
   出しずべき素材の流動状態を動圧的状態から静水圧的状
   態に転じμしめ、この静水圧的状態のもとて前記側室に
   引き入れた芯材と押出しずべき素材とを複合化させた後
   、このものをダイから押出づことを特徴と１−る複合線
   条体の製造方法。
2. （２）　　可動ホイールが複数であり、それぞれの可動
   ホイールに対する固定シコーブロックが合体けしめられ
   てなるものにおいて、これら可動ホイールと固定シュー
   ブロックとの間に形成された複数の輸送通路の奥にそれ
   ぞれの溝内からｈ向転換りるど共に、互いに連通りる側
   室を設（）（゛いることを特徴とする特Ｊ１請求の範囲
   第１項記載の複合線条体の製造方法。 遣方法。