JPS6213088B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２種或はそれ以上の金属より成る複
合プロフイルを押出し作業によつて製造する方法
及び装置に関する。

複合プロフイルは異種金属の異なる特徴、利点
を組合せ得るため、これを押出し作業によつて製
造することに関して種々の提案がなされてきた。
例えば独国特許公告公報第2208859号では、軽金
属の押出しの際鋼帯を軽金属の外側に被着するよ
うに導入して複合プロフイルを形成する。これに
よつて導電性と耐摩耗性とを具備させることがで
きるが、剛性が不充分であるため、強い震動、衝
撃を伴う電流軌条として使用するには満足すべき
ものではない。また特開昭48―12261号公報によ
る押出しプレスはアルミニウム被覆鋼線を押出す
ようにするものであるが、外層のアルミニウムが
摩耗し易いため、同じく電流軌条として用いるこ
とはできない。

従つて本発明の目的は、耐久力のある電流軌条
として使用し得る、耐摩耗性と剛性とを兼備した
複合プロフイルを提供することである。

上述の目的を達成するため、本発明において
は、押出し作業に用いられる成型用のマトリツク
ス枠の軸の両側から少くとも１つづつ線材を導入
し、該線材が成型用のマトリツクス枠の範囲内に
あるように、言いかえれば線材がマトリツクス枠
に触れることがないように軽金属のマトリツクス
と共に押し出される。その際、軽金属のマトリツ
クスを成型するために押出し工具によつて加えら
れる圧力が、線材の周囲にあつて線材を包囲する
該マトリツクス自体を介して線材に伝えられるよ
うにされる。そのため線材は、その周囲全面にお
いて軽金属のマトリツクスに対して金属結合、す
なわち分散結合の状態において組合せられる。

特に好適な装置として、中心に心金を有してこ
れに給与溝路を附加したものがあり、縁部を補強
された中空プロフイル等として製作されて電流軌
条等に利用される。

本発明において用いられる押出し装置は、取入
れ板と、皿状心金と、マトリツクス枠を画成する
マトリツクス保持体とを具備して前記の線材及び
軽金属を押出すようにする。この装置の両側にお
いて、前記の取入れ板及び前記の皿状心金によつ
て、線材を案内する溝路が画成されている。この
溝路は三つの部分より成り、第１の部分は取入れ
板によつて画成されて実質的に半径方向に延び、
第２の部分は第１の部分から彎曲した通路に沿つ
て延び且つ取入れ板と皿状心金との結合体によつ
て実質的に全体が画成され、第３の部分は上記第
２の部分から軸方向に延び実質的に全体が前記の
皿状心金によつて画成され、該第３の部分が、マ
トリツクス保持体中に画成される一つの開口に突
入するようになつている。

押出し作動に当つては、線材は軽金属の流れの
方向に対して横方向から前記溝路中に案内され
る。上述の第１の部分を通過した後、線材は上述
の第２の部分において彎曲せしめられ、第３の部
分において軽金属の流れに乗るようにされる。溝
路の開口は、心金の周囲にある溶接区域の中へ突
入し、こゝで前記溝路から出現する線材が軽金属
のマトリツクスによつてその周囲を保持され、そ
してマトリツクス枠を経て成形される。

本発明において用いられる工具は、上述のよう
に、取入れ板、皿状心金及びマトリツクス保持体
の三つの部材片から組立てられ、これらの部材片
はそれぞれが鋳造部材として容易に製造すること
ができる。取入れ板及び皿状心金を引離せば容易
に溝路が露出するようになつているため、溝路の
浄化と押出し操作とを著しく容易にする。

本発明によつて作られる複合プロフイルは、以
上のように両側に線材が緊密に結合されているた
め、線材を鋼線等の硬質材料とすれば、剛性を維
持し且つ耐摩耗性も大きくなり、好適な電流軌条
として使用することができる。すなわち線材を鋼
線とすれば、複合プロフイルに曲げモーメントが
働らく場合に、材料力学上の計算に従つて曲げに
対する強い抵抗力を得ることができ、そして該複
合プロフイルの一方側の表面を擦り落す（これは
通常の研摩作業で容易に行うことができる）こと
により線材の強い耐摩耗性を活用することができ
る。

線材が両側に対称的に配置され得るため、両側
に生ずる熱応力は相殺され、彎曲が生ずることは
ない。線材が片側のみから供給される場合にはこ
のような利益は生じない。また本発明によれば、
第３の金属を被着させた線材を使用することもで
きる。

本発明によつて作られた複合プロフイルは、前
述のように電流軌条として使用するほか、剛性が
高いことを利用して、表面を擦り落さないで、言
いかえれば線材を完全に埋入させたままの状態に
おいてアルミニウムの外皮を有するビーム材とし
ても使用することができる。なおダブテイル形溝
等を有する線材を使用すれば、変形が促進されて
機械的結合をより確実にする。

本発明の装置及び方法を用いれば、殆んど無限
長の押出し成型を達成することができ、これは特
に注目に値する効果である。

次に、本発明の実施例を示す図面を参照して、
本発明の作用及び効果につき更に詳細に説明しよ
う。

第１図に示すように複合押出し成型用の、概ね
円筒形の工具組Ｒは、成型方向Ｘの方向に見て、
取入れ板１の後方に皿状心金２が設けられ、これ
にマトリツクス保持体３が接合している。

上記取入れ板１は床部分４より成り、該床部分
は、その下方を包囲する内径d₁の環状のカラー５
を具えている。床部分４からは、その中心位置に
おいて短錐部６が隆起し、そしてこの部分が、工
具組Ｒの主軸Ａに平行な向い合つた両側面で切断
されて、ほぼ半橢円形の腹部面７を作つている。
上記両腹部面７は相互に間隔ｅ（第５図）を隔て
て横たわり、そして短錐６の両側に床部の孔８
の、それぞれ一方の側縁を作つている。

上記両腹部面７と横方向において並ぶ範囲に
は、短錐６の各々の側に、且つ環状のカラー５の
中に、一方の側面が床部４の本体によつて区画さ
れ半径方向に平行な３つの貫通孔９が設けられて
いる。

皿状心金２には、取入れ板１の短円錐６に対応
する、断面が漏斗状にされた凹入部１０が設けら
れ、その壁１１には主軸Ａの両側に、それぞれ３
つの、下方へ彎曲した溝底１４を有する溝１３が
切り込まれており、この溝１３は、取入れ板１が
挿入されたときその貫通孔９と接続し、そして第
３図の１_Sで詳細に示すように、短円錐６の上面
１５により締め切られ、そのとき、両者が曲つた
溝路１６を作る。この溝路は、側方の貫通孔９か
ら始まつて、皿状心金２を主軸に平行に貫通し、
そして図面では下向きの、該心金の下表面１７に
おいて、長方形断面を有し、煙突状をなす開口部
１８に続いている。その外、皿状心金２には床部
４を貫通する孔８と組合せられた２つの切取り孔
１９があけられている。

上記開口部１８は、皿状心金２の中に中心づけ
られた心金２０の側方に位置するようにされ、こ
の心金２０は、工具組が組立てられた状態では溶
接区域３０によつて取捲かれる。

マトリツクス保持体３の中には、マトリツクス
枠４１が挿入されるゲージ孔４０が設けられてお
り、マトリツクス枠４１は、作動状態では、上記
心金２０の側方の肩２１上に載せられる。

第２図乃至第４図に明かなように、皿状心金２
の上方の外径d₂は、取入れ板１の内径d₁とほぼ等
しく、従つて両工具部分１，２は、互に内外に、
緊密に嵌合され得ることになる。これに対応し
て、マトリツクス保持体３におけるカラー環４３
の内径d₄に対する、皿状心金２の下部の外径d₃の
関係も同様である。更に個々の工具部材１乃至３
は、ボールト４４或はねじによつて組立てられて
おり、これらのボールトは予め設けられたボール
ト孔に係合する。

図示されていないアルミニウム合金の押出し成
型ブロツクが、取入れ板１の床部貫通孔８とこれ
に続く皿状心金２の切り取り孔１９によつて形成
される充填溝路を経て押出されている間、工具組
Ｒの側方から、例えば鋼より成る多数の線材が供
給され、半径方向にあけられた溝路１６を通して
導入される。上記線材は溝路内をその壁に沿つて
滑動し、上記線材が上記開口部１８から現れるま
でに、上記溝路壁から約90゜だけ軸に平行な方向
へ向けられる。

溶接区域３０の範囲内の総ての側面からの圧力
により、線材は軽金属によつて包囲され、工具面
及びマトリツクス枠４１に接触せずに押出し成形
される。溝路の断面は、取入れ板によつて画成さ
れる部分、すなわち前記の第１の部分では、皿状
心金によつて画成される部分、すなわち第３の部
分よりも比較的大きくされ、それにより線材に対
する摩擦が軽減される。

中心に中空部分４６があり、両側の狭い側面部
４７で一体にされている線材４８を用いて（第６
図１８２参照）、アルミニウムの物体４５から、
例えば耐摩耗性の材料を有する複合中空プロフイ
ルＰが作られる。すなわち線状の核とその核を担
持する担持プロフイルとより成る中空プロフイル
が得られる。このような耐摩耗性のプロフイルＰ
は、特に、電流軌条として或は耐摩耗性の摩擦表
面を有する滑動的構造部材に用いるに適してい
る。この摩擦面は、軽金属層４９が第７図の線Ｆ
―Ｆまで擦り落された後に出てくる。

線材４８は両側面に配置することにより、複合
プロフイルＰは、その両側の側面を利用するよう
にすることができる。両側面が順次に使用される
とき電流軌条の寿命が２倍となることは明かであ
る。線材４８を確実に埋入することにより、通常
発生し得る接触部の腐蝕が回避され、さらに例え
ば鋼に対する亜鉛被覆のように、線材４８に被覆
を施せば、附加的な腐蝕保護の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、多部材より成る工具を、分離状態で
一部断面で表わした等角法による図、第２図、第
３図及び第４図は、第１図による部材を一部断面
を以て表わす拡大詳細図、第５図は、第１図の線
Ｃに沿う一部断面図、第６図は、一部切り取つた
工具の平面図、第７図は、第１図乃至第６図の工
具によつて作られた中空プロフイルの断面を表わ
す図である。 図において、１…取入れ板、２…皿状心金、３
…マトリツクス保持体、４…床部、５…環状カラ
ー、６…短錐体、７…腹部面、８…貫通する孔、
９…貫通孔、１０…凹入部、１１…壁、１３…
溝、１４…溝底、１５…６の上面、１６…彎曲し
た溝路、１７…心金の下面、１８…開口部、１９
…切り取り部、２０…心金、４１…マトリツクス
枠、４３…カラー環、４４…ボールト、４４ｂ…
ボールト孔、４５…アルミニウムボデイ、４６…
中空部分、４７…狭い側面部、４８…線材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 取入れ板と、皿状心金と、マトリツクス枠を
   画成するマトリツクス保持体とを備え、少くとも
   軽金属と別種の金属とを有する複合プロフイルを
   製造する主軸を含んでいる押出し装置に関して用
   いられる押出し方法において、 前記の装置の両側において、前記の取入れ板及
   び前記の皿状心金によつて画成される溝路を有
   し、各溝路が、実質的に半径方向に延び且つ実質
   的に全体が前記の取入れ板によつて画成されてい
   る第１の部分と、前記の第１の部分から彎曲した
   通路に沿つて延び且つ取入れ板及び皿状心金の結
   合体によつて実質的に画成される第２の部分と、
   前記の第２の部分から実質的に軸方向に延び且つ
   実質的に全体が前記の皿状心金によつて画成され
   ている第３の部分とを有し、前記の第３の部分
   が、前記のマトリツクス保持体中に画成される一
   つの開口に突入するようにさせることと、 前記の軽金属を、押出し装置に供給すること
   と、 前記の別種の金属を、予め成形された状態にお
   いて、前記の溝路を通り軽金属とともに押出され
   るように押出し装置に供給することと、 軽金属を押出し、その際別種の金属が実質的に
   元の形状を変えないで該軽金属が流動するように
   させること、 の諸段階を有する方法。 ２ 少くとも軽金属と予め成形された別種の金属
   とを含む複合プロフイルを製造する押出し装置に
   おいて、 取入れ板及び皿状心金を有し、前記の取入れ板
   が一部分前記の皿状心金の一側中に延びて該皿状
   心金と共に別種の金属の通路を形成する複数の溝
   路を画成し、 前記の各溝路は、実質的に半径方向に延び前記
   の取入れ板によつて実質的に全体が画成される第
   １の部分と、前記の第１の部分から彎曲した通路
   に沿つて延び且つ取入れ板及び皿状心金の結合体
   によつて実質的に画成される第２の部分と、前記
   の第２の部分から取入れ板及び皿状心金に関して
   実質的に軸方向に延び、実質的に全体が皿状心金
   によつて画成される第３の部分とを有し、 皿状心金の他方の側に隣接して配置されマトリ
   ツクス枠を画成するマトリツクス保持体を備え、 前記の第３の部分が前記のマトリツクス保持体
   中に突入し、 溝路の第１の部分を通る断面が第３の部分を通
   る断面よりも一般的に大きくされ、それにより押
   出し作業の間前記の別種の金属が溝路を通る際の
   摩擦が比較的少なくされるようにされ、 前記の取入れ板及び皿状心金が、前記のマトリ
   ツクス枠に通じる、軽金属を押出すようにする開
   口を画成している押出し装置。