JPS599247B2 - 複合線の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属芯材の周りに異種の外被金属を被覆した複
合線の製造装置に関する。

外被金属より本質的に硬質の金属を芯材とする複合線材
の製造装置としては、従来より種々の装置が提案されて
いるが、被覆材比率のコントロール、生産性、品質面な
どの有利性から押出被覆装置が最善と言える。

この装置には、例えば第１図に示すようなシース型押出
機がある。

図において、２は外被金属ビレット３を収容するシリン
ダーで、１は押出圧力をかけるラムである。

芯材７はポイント４を通して押出機内に供給され、押出
ダイス５を通って外被金属を被覆した状態で複合線材８
として押出される。

この場合、外被金属の供給方向６（加圧方向）と押出し
方向は異なり、直角である。

この押出被覆において、押出された複合線材に前方張力
Ｔを付加することが特公昭４０−１０７００号により提
案され、これにより押出圧力が低減され、薄肉被覆の複
合線材の製造が可能さなって以来、この押出被覆が特に
アルミニウム被覆鋼線を中心に工業的な複合線製造法と
して発展して来た。

一方、第２図に示すような外周面に溝９を有する駆動ホ
イール１０と、該ホイール１０の外周の一部と係合され
ている固定シューブロック１１とより成る摩擦駆動型押
出装置（コンフォーム装置と称す）により、複合線材を
製造することが、例えば特開昭５２−５７０６９号など
により提案されている。

図において、駆動ホイール１０の溝９と固定シューブロ
ック１１の内壁面１２とで管路１３が形成され、管路１
３の後端１４は閉じられ、この後端１４付近には管路１
３と、例えば直角方向に連通して芯材７と外被金属１９
が出会う押出室１５が設けられ、芯材挿入用の中空マン
ドレル１６および押出ダイス１７が取付けられている。

管路１３の前端１８より外被金属１９を供給すると、駆
動ホイール１０の回転に伴ない、その溝９と外被金属１
９との接触摩擦抵抗により、外被金属１９は管路１３の
後端１４へ向って送り込まれ、圧力をかけられる。

かような状態で、予め表面を清浄化され、必要により予
熱された芯材７を中空マンドレル１６を通して押出室１
５に押入するみ、押出ダイス１７を通って外被金属１９
を被覆された複合線材８が押出される。

前述の第１図に示すようなシース型押出機では、加圧方
向（外被金属供給方向６）と押出方向が異なるから、押
出ダイス前での芯材周囲における外被金属の流速（圧力
）を均一化し、複合線材８の被覆厚さの均一化を計るた
め、押出ダイス５およびポイント４を組込んだダイブロ
ックの形はきわめて複雑な構造となり、これは例えば分
流帯を設けること、流れのトラップを設けることなどの
経験的手段に頼ったものであり、その調整も煩雑である
欠点があった。

このようなダイブロックの構造を第２図に示すような摩
擦駆動型押出装置に適用した例が特開昭５２−５７０６
９号などに見られるが、この種の押出しでは、通常外被
金属の供給線サイズが小さく（例えば９． ５ ｍｍｊ
又は１１．７ｍｍｆ）、それに伴なう押出ダイス１７お
よび中空マンドレル１６を組込んだダイブロックはきわ
めて小さいものとなり、前述の均一化装置を組込んだダ
イブロック加工は、工業的に不可能と言える程の精密さ
を要する欠点があった。

さらにダイブロックの小型化とともに、前述のポイント
又は中空マンドレルと称される芯材供給部も小径化、薄
肉化する必要があり、従来のシース型押出機における片
持ち方式のポイント構造では剛性が不足し、被覆材の偏
肉を助長する結果となる欠点があった。

本発明は、上述の複合線の製蓬装置において、上述の欠
点を解消するもので、押出ダイス前での芯材の周囲にお
ける外被金属の供給圧力を均一化するように構成すると
共に、中空マンドレルの支持を安定化することにより、
芯材の周囲に均一な厚さの被覆材を有する複合線材を容
易に製造し得る装置を提供せんとするものである。

本発明は、外周面に溝を有する駆動ホイールさ、該ホイ
ールの外周の一部と係合されている固定シューブロック
とより成り、かつ芯材と外被金属が出合う押出室への外
被金属の供給方向と押出方向が異なるよう構成された、
金属芯材の周りに上記外被金属を被覆して押出す複合線
の製造装置において、上記押出室内に突設した上記芯材
を挿入するための中空マンドレルの中間の外周に、上記
押出室を金属供給室と押出ダイス室に分離する隔壁を設
けると共に、上記隔壁に上記金属供給室と上記押出ダイ
ス室吉を連通する複数個の孔を設けて成り、上記隔壁の
円周方向の上記孔の断面積比率に変化を持たせることに
より、上記押出ダイス前での上記芯材の周囲の上記外被
金属の供給圧力を均一化するよう構成されたことを特徴
とする複合線の製造装置である。

本発明において、芯材としては、鋼（鉄）、銅、ニッケ
ル、アルミニウム等又はそれらの合金が用いられ、外被
金属としてはアルミニウム、銅、ニッケル等又はそれら
の合金が用いられる。

又複合線材の断面形状は丸、楕円、平角、多角形、その
他の異型の何れでも良い。

以下、本発明を図面を用いて実施例により説明する。

本発明における押出装置は、第２図に示し、既に説明し
たような摩擦駆動型押出装置である。

そして第３図イに本発明の実施例における押出室の縦断
面を示し、第３図幀こイ図に示すＸ−ゾ断面およびＹ−
Ｙ断面（口図において点線で表示）を示すように、例え
ば管路１３に連通して設けられた押出室２１内に、芯材
７を挿入するための中空マンドレル２２が突設して設け
られ、その前方に押出ダイス２３が取付けられて複合線
の製造装置が構成される。

この場合複合線材８の押出方向は押出室２１への外被金
属１９の供給方向２０と異なり、例えば互に直角である
。

中空マンドレル２２の突設した部分の中間の周囲には隔
壁２４が設けられており、押出室２１を金属供給室Ｂと
押出ダイス室Ｃとに分離している。

又隔壁２４には金属供給室Ｂと押出ダイス室Ｃとを連通
ずる複数個の孔２５，２６，２７．２８が設けられてお
り、例えば口図に示すように、それぞれ断面積に変化を
持たせている。

そしてその断面積は、外被金属１９が供給される側（矢
印２０側）の孔２７が最も小さく、孔２６ ．２８が次
いで大きく、反対側の孔２５が最も大きくなっている。

即ち隔壁２４の円周方向の孔の断面積比率は、外被金属
１９が供給される側（矢印２０側）の孔が他の側の孔よ
り小さくなっている。

かように構成された隔壁２４を使用すると、図に示す管
路１３のＡ部より金属供給室Ｂ室に送入された外被金属
１９は、孔２５，２６，２７．２８により流速を制御さ
れた後、押出ダイス室Ｃ部に達する。

図に示したように４個の孔を設けた場合、それぞれの孔
径Ｄ， ， Ｄ２， Ｄ４は、各孔に対応する金属供給
室Ｂの各部の圧力Ｐ， ，Ｐ２，Ｐ４と次式の関係があ
る。

上式により孔径Ｄ，，Ｄ２，Ｄ４を求めれば、押出ダイ
ス２３の前での芯材７の周囲の外被金属１９の供給圧力
を均一化することができ、芯材７の周囲に、均一な厚さ
で、偏心がなく、外被金属１９が被覆された状態で、押
出ダイス２３より複合線材８が押出される。

ここで隔壁２４の孔は、４個に限らず、複数個設ければ
良く、又上述のように各々断面積を変化させる代りに、
周囲方向の分布に疎密を持たせて変化させても良く、こ
の場合は外被金属１９が供給される側（矢印２０側）の
孔を他の側の孔より分布を疎にして配置することにより
、同じ目的が達せられる。

なお本発明装置では、上述の複数個の孔の変化は、上述
の断面積変化と分布変化を適当に組合せて構成しても良
いことは明らかである。

又隔壁２４は、実際には第３図に示すような押出ダイス
２３の前面に当接される皿状ダイの形で取付けられるの
で、中空マンドレル２２は、固定シューブロック１１と
隔壁２４ないし押出ダイス２３との２点支持となり、剛
性が高まって安定化し、芯材７の偏心を防止する。

又上述の隔壁２４に設ける各孔は、孔の入口部に比べ孔
の出口部の断面積が大きくなるように、外被金属１９が
孔を進行する途中に段を有することが好ましい。

例えは第３図酬こ示すように、孔の入口部は孔２５．２
６，２７．２８（実線）の形状をし、孔の出口部はそれ
より大きい孔２５′，２６’， ２７’， ２８’（点
線）の形状を有している。

隔壁２４に設ける孔を通して外被金属１９を押出すこと
は、押出抵抗が増加するため、その隔壁２４の厚さはで
きるだけ小さいことが好ましいが、一方隔壁２４の機械
的強度が小さくなるので、むやみに小さくすることはで
きない。

上述のように各孔に段を設け、孔の出口側の断面積を入
口側より大きくすることにより、芯材の周囲の外被金属
の供給圧力を均一化できると共に、孔による押出抵抗の
増加を小さくすることが可能になり、押出しが容易にな
る効果が得られる。

実施例 第２図に示したような摩擦１駆動型押出装置の押出室を
第３図に示したように構成した装置を使用し、アルミニ
ウム被覆鋼線を押出した。

外被金属として、９．５ｍｍ，＄’のアルミニウム線を
タークスヘッドにより９．２５ｍｍ角に成形したものを
、押出装置の管路１３の前端１８（第２図）に供給した
。

芯材として、５．０ｍｍ＄の硬銅線を予め表面研磨後、
無酸化雰囲気中で５００゜Ｃに加熱したものを、中空マ
ンドレル２２（第３図イ）に通して供給した。

押出ダイス２３（第３図イ）と中空マンドレル２２の間
隔を５ｍｍに設定し、複合線材８に前方張力として１０
００ｋｇを付与し、８． ３ ｍｕ ｊのアルミニウム
被覆鋼線材を押出した。

この線材の横断面におけるアルミニウム厚さを測定した
結果、平均厚さ１．６５ｍｍ，最小厚さ１．６２ｍｍで
、最小厚さ／平均厚さ一０．９８であり、ほとんど偏心
は認められなかった。

このアルミニウム被覆鋼線を圧力ダイスにより３． ５
ｍｍ ｆに伸線した結果、均一なアルミニウム厚さを
有するアルミニウム被覆鋼線が得られた。

以上述べたように、本発明は、摩擦１駆動型押出装置の
押出室への外被金属の供給方向と押出方向が異なるよう
構成された複合線の製造装置において、上記押出室内に
突設した中空マンドレルの中間の外周に、上記押出室を
金属供給室と押出ダイス室に分離する隔壁を設けると共
に、上記隔壁に上記金属供給室と上記押出ダイス室とを
連通ずる複数個の孔を設けて成り、上記隔壁の円周方向
の上記孔の断面積比率に変化を持たせることにより、上
記金属供給室より上記押出ダイス室に外被金属が流れる
際、その流速が制御され、押出ダイス前での芯材の外被
金属の供給圧力が均一化されるので、被覆厚さが均一で
、偏心のない複合線を製造し得る効果がある。

又中空マンドレルは２点支持となるので、剛性が高まっ
て安定化し、芯材の偏心を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシース型押出機により複合線を押出す装
置の例を示す断面図である。 第２図は摩擦駆動型押出装置により複合線材を押出す装
置の例を示す断面図である。 第３図イは本発明装置の実施例における押出室の縦断面
を示し、第３図口はイ図に示すＸ−マ断面および￥−ゾ
断面（口図において点線で表示）を示す図である。 １・・・・・・ラム、２・・・〜・・シリンダー、３・
・・・・・外被金属ビレット、４・・・・・・ポイント
、５，１７．２３・・・・・・押出ダイス、６，２０・
・・・・・外被金属の供給方向、７・・・・・・芯材、
８・・・・・・複合線材、９・・・・・・溝、１０・・
・・・・駆動ホイール、１１・・・・・・固定シューブ
ロック、１２・・・・・・内壁面、１３・・・・・・管
路、１４・・・・・・後端、１５．２１・・・・・・押
出室、１６．２２・・・・・・中空マンドレル、１８・
・・・・・前端、１９・・・・・・外被金属、２４・・
・・・・隔壁、２５，２６，２７，２８．２５’，２６
’，２７’，２８’・・・・・・孔、Ａ・・・・・・管
路１３の部分、Ｂ・・・・・・金属供給室、Ｃ・・・・
・・押出ダイス室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外周面に溝を有する駆動ホイールと、該ホイールの
   外周の一部と係合されている固定シューブロックとより
   成り、かつ芯材と外被金属が出合う押出室への外被金属
   の供給方向と押出方向が異なるよう構成された、金属芯
   材の周りに上記外被金属を被覆して押出す複合線の製造
   装置において、上記押出室内に突設した上記芯材を挿入
   するための中空マンドレルの中間の外周に、上記押出室
   を金属供給室と押出ダイス室に分離する隔壁を設けると
   共に、上記隔壁に上記金属供給室と上記押出ダイス室と
   を連通ずる複数個の孔を設けて成り、上記隔壁の円周方
   向の上記孔の断面積比率に変化を持たせることにより、
   上記押出ダイス前での上記芯材の周囲の上記外被金属の
   供給圧力を均一化するよう構成されたことを特徴とする
   複合線の製造装置。 ２ 隔壁に設ける複数個の孔の、該隔壁の円周方向の断
   面積比率の変化が、金属供給室に外被金属が供給される
   側の孔が他の側の孔よりその断面積が小さいか、又は上
   記供給される側の孔が他の側の孔より分布を疎にして配
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の複合線の製造装置。 ３ 隔壁に設ける各孔が、外被金属の進行方向に段を有
   し、押出ダイス側に向って断面積が大きく構成されてい
   るこさを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の複合線の製造装置。