JPS6361091B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6361091B2
JPS6361091B2 JP61286102A JP28610286A JPS6361091B2 JP S6361091 B2 JPS6361091 B2 JP S6361091B2 JP 61286102 A JP61286102 A JP 61286102A JP 28610286 A JP28610286 A JP 28610286A JP S6361091 B2 JPS6361091 B2 JP S6361091B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
metal band
groove
band
continuous extrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP61286102A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62168610A (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of JPS62168610A publication Critical patent/JPS62168610A/en
Publication of JPS6361091B2 publication Critical patent/JPS6361091B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C35/00Removing work or waste from extruding presses; Drawing-off extruded work; Cleaning dies, ducts, containers, or mandrels
    • B21C35/02Removing or drawing-off work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/005Continuous extrusion starting from solid state material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C31/00Control devices, e.g. for regulating the pressing speed or temperature of metal; Measuring devices, e.g. for temperature of metal, combined with or specially adapted for use in connection with extrusion presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/20Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は、粒状、粉末状または固形の供給材
料から金属を連続的に押出す装置とその使用方法
に関し、該装置は、(a)作用中に、駆動装置によつ
て回転されるように配置された回転可能でかつそ
の周辺に連続する円周溝をもつ回転式ホイール部
材と、(b)前記ホイール部材の周辺の可成りの部分
を円周方向に繞つて延びかつ溝の側壁から僅かな
作用すき間をもつて前記溝内に半径方向へ部分的
に突出する部分をもちかつ前記ホイール部材の円
周方向に延びる閉鎖通路を前記溝の壁に設けた部
分をもつ協働するシユー部材と、(c)前記通路の入
口端に配置されて供給材料を前記入口端において
前記通路に流入させこれにより反対方向の前記通
路の流出端に向つて回転するとき、前記ホイール
部材と係合しかつ摩擦的に搬送される供給材料の
流入装置と、(d)前記シユー部材に担持されかつそ
の前記流出端において前記通路内に半径方向に突
出し、これにより前記ホイール部材によつて前記
溝内で摩擦的に搬送される供給材料の通過を妨
げ、その結果その前記出口端において前記通路内
に押出し圧力を発生する当接部材と、(e)前記シユ
ー部材上に担持されかつその前記出口端において
前記通路から開口するダイスオリフイスを有しこ
のオリフイスを通して、駆動されるとき、前記ホ
イール部材の回転によつて前記溝内で搬送されか
つ摩擦的に圧縮された供給材料が連続的に圧縮か
つ押出されて前記シユー部材へ出口孔を通つて送
出されるダイス部材を含む。 本発明は、特に、回転、摩擦型、連続押出装置
における使用のための回転可能なホイール部材を
製造する方法に関する。 このような押出装置の作用において、その前記
出口端に隣接する前記通路を形成する部品は、極
めて大きい作用荷重と極めて高い作用温度を受け
る。このように高い応力(機械的および熱的の)
を受ける部品のうち、最も大きい摩耗または損傷
をこうむる部品は、前記静止シユー部材の、また
はこれと組合わされた静止した供給材料係合部
品、等に当接部材上の部品、前記ダイス部材およ
びこれらの諸部品を支持する静止部品である。 摩耗や破損した表面や部品に対して良好な便宜
を与えるために、当接部材、およびダイス部材な
らびにその支持部品は、静止シユー部材に強固
に、しかも取外し可能に取付けられた個別の交換
可能部品として造られる。 このような交換可能部品の作用温度を低下する
ために、これらの部品は内部の冷却通路をもち、
これを通つて冷却水が循環される。しかし、この
ような冷却手段は次の理由から極めて効果がある
とは云えず、即ち、(i)これらの部品はそのサイズ
が小さくしかもそれらが受ける機械的荷重が高い
ので、その中に形成する冷却通路のサイズと、熱
源へのそれら通路の近接が著しく制約されるの
で、冷却水は適切な速度で熱を抜き出すことがで
きず、かつ(ii)このような小型部品に用いられてい
る材料は(例えば高速度鋼のような)比較的に低
い伝熱性をもつからである。 冷却水によつては熱の消散が十分でないので、
当接部材の先端のプラスチツクの流れは、ホイー
ル部材内の溝の底部に接続するその自由端におい
て、当接部材が過度に上昇するために高温とな
る。これによつて当接部材の寿命が苛酷に制限さ
れ、当接部材を交換しなければならない次々に起
る場合の間での、装置の運転時間を著しく制限す
る。これにより、装置が運転できない間の休止時
間のために、製造される押出し製品量を減少させ
る。 また、長期間にわたつて使用する場合、押出し
ダイスがその機械的強度が損われるような高温ま
で過熱してダイスの変形および/または摩耗増大
の危険を起させるおそれが生じた。 特に当接部材における内部冷却通路の種々の異
る装置を用いた実験の結果、極めて満足できる結
果が得られたのは、当接部材の冷却に対して1つ
の全く異る装置によるものであつた。 そのような異つた装置、およびそれの種々の変
更態様は保属している原出願である英国特許願No.
−8309836(1983年4月12日出願)において記載さ
れまた権利主張され、その出願から本出願が分割
された。その原出願の発明の使用目的はそのよう
な回転、摩擦型、連続押出装置を、時間的な長周
期で、また高い機械的および熱的応力をうける装
置の部品のための長い操業寿命を伴なつて、作動
することを可能にする。 その発明(原出願)の使用により得られる有益
な結果はこの分割出願の発明との結合における使
用により高めることができる。 本発明によれば、回転式、摩擦型の連続押出し
装置に使用される回転ホイル部材の製造方法は、 (a) 円筒状の円周部に円周方向に連続して形成さ
れた半径方向に延びる溝を有するホイールをつ
くり、かつ前記溝の中に前記ホイールの円周部
とともに運動するための環状の金属バンドを固
定し、 (b) 前記連続押出し装置の駆動モータによつて該
装置の軸受内で前記ホイールを回転し、 (c) 予め定めた形状の端部を有する工具を、前記
ホイールに固定された前記環状の金属バンドに
押接させ、つぎに前記ホイールを連続的に回転
しつつ前記工具を半径方向に漸時に前進させ、
それにより前記環状の金属バンドの内周部に予
め定めた適正な横断面形状の作用溝を加工する
段階を含み、 前記作用溝を有する前記環状の金属バンドの内
周部が、前記ホイール部材を具備した前記連続押
出し装置内で使用時に押出される所定の供給金属
原料の形態と実質的に同等の形態を有し、 前記工具の予め定めた端部の形状が、前記連続
押出し装置の作動時に、前記ホイール部材の前記
円筒状の内周部と協働する前記連続押出し装置の
シユー部材により前記作用溝内に形成されたアー
チ状の通路の端部を閉塞するために前記連続押出
し装置に使用される当接部材の予め定めた形状と
実質的に同等である。 前記ホイール溝に固定された環状の金属バンド
は、前記ホイールと良好な熱伝導関係にあること
が望ましい。 前記ホイール溝に固定された環状の金属バンド
は、前記ホイール溝内で該ホイールと同心的に配
置されかつスリーブ状の第2の金属のバンド内に
囲まれた第1の金属のバンドよりなり、前記第2
の金属のバンドは、前記作用溝を有しかつ前記第
1の金属のバンドと良好な熱伝導関係にある。 前記ホイール溝に固定された前記環状の金属バ
ンドは、前記ホイール溝の底部に前記ホイールと
同心的に配置されかつ第2の金属のバンド内に囲
まれた第1の金属のバンドを含み、前記第1の金
属のバンドは、前記第2の金属のバンドと良好な
熱伝導関係にあり、かつ前記第2の金属のバンド
は前記作用溝を有する。 前記第1および第2の金属のバンドがそれぞ
れ、前記ホイールの材料が有するよりも大きい熱
伝導率と単位体積当りの比熱との相乗効果をも
つ。 ここにおいて「熱伝導率と比熱との相乗効果」
とは、熱伝導性をもつ材料でつくられた物体の熱
伝導率[Watt/m.〓]と比熱[J/m3]とが、
その物体の体積を対象とした場合に及ぼす両者の
影響を含めた総合的熱伝導効果を意味する。 さらに、前記第1の金属のバンドの前記相乗効
果が、前記第2の金属のバンドの前記相乗効果よ
り大きいことが有利である。 本発明の方法の実施において、前記ホイール
は、前記連続押出し装置に回転可能に取りつけら
れ、かつ該装置内で回転され、かつ前記工具が前
記装置を構成する当接部材であり、該当接部材は
前記ホイールが回転するとき、前記環状の金属の
バンド内に半径方向内方に前進される。 この発明の他の態様と利点は本文における以下
の説明と特許請求の範囲の記載内容から明らかに
なるであろう。 附図を参照しつつ連続式押出し装置の実施例に
ついて以下にこの発明を説明する。 第1図および第2図において、図示の装置は、
軸受(図示せず)内に担持されかつ連動装置(図
示せず)を介して電動モータ(図示せず)に結合
され、これにより0から20RPMの範囲内の選択
された速度(これより大きい速度も許容される)
で、作用中に、駆動されるように電気駆動モータ
(図示せず)に連動装置(図示せず)を介して結
合されて軸受(図示せず)内に担持された回転式
ホイール部材10を含む。 このホイール部材は、その周辺を繞つて溝12
が設けられ、この溝の半径方向断面を第2図に示
す。溝の深い部分は、平行な環状側部14を有
し、これは溝の半径方向の底面16と連結する。
前記溝の先細り形状の口部分18は逆向き截頭円
錐面20,22を形成する。 下方旋回ピン26上に担持された静止シユー部
材24は、ホイール部材10の周辺のほぼ1/4を
繞つて延びかつこれと接近して協働する。シユー
部材は引抜き可能な停止部材28によつて第1図
に示す作用位置に保持される。 シユー部材は、中心方向に(軸方向に)かつ円
周方向に延びる突出部分30を含み、該部分はそ
の両側に僅かな軸方向または横方向すき間32,
34をもつてホイール部材10の溝12内に部分
的に突出する。この突出部分30は、一部は一連
の交換可能な挿入体によつて構成され、かつ半径
方向に向いた当接部材36と、当接部材の下流の
当接部材支持部38と、当接部材の上流のダイス
ブロツク40(押出しダイス42を有する)と、
前記ダイスブロツクの上両の弧形耐摩部材44を
含む。部材44の上流にはシユー部材の一体形成
入口部46が弧形通路48を完成し、該通路は当
接部材36の前面54まで下流へ、供給材料ホツ
パ52の下方に配置された垂直に向いた供給材料
入口通路50から、ホイール部材を繞つて延び
る。この通路は、第2図において環状側壁14と
溝12の底面16とシユー部材24の中心突出部
分30の内側面56によつて形成された半径方向
断面をもつ。 前記当接部材36と、ダイスブロツク40と、
ダイス42と、弧形部材44は、すべて高速度鋼
のような、適正な硬質、耐摩性金属で造られる。 シユー部材は、ダイスブロツク40に形成され
た対応する孔と整合する出口孔58を有し、この
孔を通つてダイス42のオリフイスから押出され
た送出金属製品61(例えば丸ワイヤ)が送出さ
れる。 ホイール部材10が第1図において反時計方向
に回転すると、入口通路50を経てホツパ52か
ら前記弧形通路48の入口端に導入された粉末状
供給材料は、ホイール部材の移動する溝面によつ
て前記弧形通路48の長さに沿つて第1図におい
て反時計方向に搬送され、かつ塊に形成、固めら
れて、前記ダイスブロツク40に隣接する通路の
下方部分にすき間のない固形金属塊を形成する。
この金属固形塊は移動する溝面の摩擦抵抗によつ
て当接部材に対し大きい圧力で連続的に押動され
る。この圧力は、押出しダイスのオリフイスを通
して前記金属塊を押出すのに十分な大きさで、こ
れによりシユー部材とダイスブロツクの孔58と
60を通つて排出される押出された生産製品を提
供する。特別な場合には、この生産製品は、前記
供給材料を構成する小形の切断されたワイヤ片か
らつくられた輝いた銅ワイヤを含む。 シユー部材24の下端まわりに取付けられた水
パイプ62は、ホイール部材10に隣接して位置
するシユー部材の側部に位置しかつ固定された出
口ノズル64をもつ。このノズルはパイプが冷却
水で供給されるとき、ホイール部材10の溝12
内に位置しかつこれと当接する当接部材の下流部
分へ直接に水の噴流を向けるように整合される。
よつて、当接部材の自由端の先端(ここは作用中
大部分の熱が発生する場所である)とホイール部
材の接合表面と溝は、これらに向けられた噴流か
らのそれらの上に掛けられる水流によつて直接に
冷却される。 ダイスブロツク40は、内部の水通路(図示せ
ず)およびダイスを離れる生産製品を掛じかつこ
の製品内に保有される若干の熱を抽出するための
冷却水の供給部をもつ。しかし、当接部材にはこ
のような内部通路は設けられない。よつて、この
部材の強度は、該部材を冷却するために内部冷却
手段を設けるために減ぜられない。 もし望むならば、この装置の冷却は、粉末状供
給材料と共に前記精密な通路48内に或る量の冷
却水を給送するように、ホツパ52上に冷却水散
水器65を設けることによつて増進される。 第2図において、ダイスブロツク40に隣接す
る押出し区域内の固まつた金属塊は66で示され
る。この金属塊から、生産製品がこの区域内の圧
力によつて押出しダイス42から押出される。こ
の圧力はまた、溝の側壁とダイスブロツクと当接
部材の各対向表面との間を通つて或る量の金属を
押出すように作用する。この押出された金属は、
漸次、廃材金属片または「ばり」を形成するよう
に半径方向に累積される。これらの廃材金属片が
取扱い或は制御するにはあまりに大きく生長する
のを防ぐために、複数の横方向に向いた歯70
が、溝12の前記口部18を構成する末広がり状
の壁20,22に固定される。これらの歯はホイ
ール部材のまわりに均等間隔で配置され、1つの
壁に設けられた歯は反対側の壁の歯と向合つて配
置される。もし望むならば、一方の壁の歯を他方
の壁の歯と交互に喰違いに配置してもよい。 動作について述べれば、ダイスブロツク40の
傾斜面72は、押出された廃材片68を、各組の
移動歯70の経路内で斜めに偏向する。移動歯に
よるこの廃材片68の阻止はこの廃材片をすき間
部内で押出された金属を切断または細断させる。
よつて、これらの廃材片は、移動歯によつて阻止
されて半径方向に十分離れて移動すると直ちに除
去される。このようにして「ばり」が管理不能な
大きさに達するのを防止される。 前記歯は鋭利な形状とする必要はなく、例えば
溶接などにより、ホイール部材10上に任意好適
な方法で固定される。 第3図と第4図は、前記ホイール部材10の他
の形式の適正な表面に同様な方法で固定された他
の歯を示す。 これらの別種装置において、ホイール部材10
の外側表面は、協働するシユー部材24の対応し
て形状づけられた表面と協働し、これによつて特
別な所望方法でばりの制御を行なう。第3図にお
いて、ばりは、半径方向に突出する歯によつて阻
止されるまで純粋な横方向または軸方向に生長さ
れ、ここにおいて関連すき間内に押出された金属
から細断される。 第4図において、廃材片は、斜め方向に生長さ
れるが(第2図の場合と同様に)、ホイール部材
10の表面から半径方向に突出する歯によつて阻
止される。 後述の説明から明らかな種々の理由により、上
記の連続押出し装置からの押出し製品(ワイヤ6
1)を製品収集および保管装置へ送達するのに先
立つて、押出し製品処理装置内で処理することが
望ましく、時により必要でさえある。そのうえ、
押出し製品が生産された連続押出し工程から、高
温状態に保たれている間に、押出し製品を処理す
ることが望ましく或は効果的である。 このような処理装置は、例えば、優良な、また
は種々の表面仕上げ状態(例えば引抜き仕上げ)
で、および/または一層均等な外径またはゲージ
をもつ押出し製品を提供することができる。この
ような処理装置はまた、異る時点で、種々のゲー
ジおよび/または公差の仕上り製品を、同一の連
続押出し製品から提供するのに用いられる。この
ような目的のために、前記処理装置は単一の引抜
きダイスを含み、このダイスから前記押出し製品
がまず通過され、次いで張力をかけるために引張
られて、所望のサイズ、公差および/または品質
の前記仕上り製品を提供する。押出し製品を処理
するためにこのような処理装置を使用すること
は、連続押出し装置の連続押出しダイス42を使
用中に摩耗によつてそのダイス孔が過度に拡大す
るために廃棄されるまでに長期間の使用に活用可
能にさせる。さらに、このような処理装置は、そ
のダイスを容易にかつ迅速に交換できるから、
種々のゲージ、公差および/または品質の生産製
品を互いの代りに製造することができる。 連続押出し装置と押出し製品処理装置を組合わ
せた連続押出しシステムの1例について第5図を
参照しつつ以下に述べる。 第5図に示すシステムは、上記の連続押出し装
置100を含み、これはもし望むならば、後述す
るように変形することも可能であり、この装置に
よつて生産された銅ワイヤ102は緊張滑車装置
106によつてサイジングダイス104(そのゲ
ージを所望の低い値に減少する)を通して引抜か
れ、ワイヤは前記緊張滑車装置のまわりを蓄積装
置108を経てコイル巻き機110に通過するま
で複数回通過する。 滑車装置106は、電気式トルクモータ112
の出力軸に結合され、このモータの付勢は制御装
置114によつて提供かつ制御される。制御装置
は、(a)押出し装置100とサイジングダイス10
4間の位置においてワイヤ102と係合し、かつ
押出し装置100から出るときのワイヤ102の
もつ張力による電気信号を信号として提供するワ
イヤ張力検知装置118から得られる第1電気信
号116に応答し、かつ(b)押出し装置100をワ
イヤ102が離れるときの温度を測定する温度検
知器122から得られる第2電気信号120に応
答する。 制御装置114は、前記第2(温度)信号12
0に応答してその出力回路において、前記第2
(温度)信号によつてあらわされた特定温度にお
いて、特定のワイヤ102に対する降伏応力張力
をあらわす第3電気信号を提供する関数発生器1
24を具備する。第3電気信号126は基準信号
として比較器128(これも前記制御装置の部分
を構成する)に送られ、ここにおいて、前記第1
(張力)信号116は前記第3信号(降伏応力張
力)と比較される。比較器の出力信号は、トルク
モータの付勢を制御するための信号を構成する。 動作について述べれば、トルクモータは、特定
のワイヤが押出し装置100を離れるときの特定
温度において、この特定のワイヤに対する降伏応
力張力以下の予め定めた大きさの値に押出し装置
を離れるワイヤの張力を維持するに十分な大きさ
まで付勢される。 上述の説明では当接部材先端を冷却するために
水噴流を使用する構造を述べたが、他の冷却液の
噴流(さらには冷却ガス)も水の代りに使用でき
る。また適正な液化ガスも使用できる。 上述の説明におけるばり除去用歯70に関し
て、次の諸事項が考えられ、即ち(a)各歯の前縁
(切断または破断縁部)の形状は所望のばり除去
機能が遂行できれば良く、重要ではなく、(b)各歯
70の先端と静止シユー部材24の隣接対向面間
の作用間隔も大きて重要ではなく、この寸法は装
置の個有設計によつて1mmから2mmを超えない程
度であり、(c)ホイール部材10の各側まわりに間
隔を保つて配設された歯の数が多い程、各歯から
除去される「はり」の長さは小さくなり、(d)これ
らの歯は例えば工具鋼のような任意好適な材料で
造られ、(e)ホイール部材に歯を固定するには任意
の一般的方法が用いられる。 ばら積粒状または粉末状の供給材料から受入可
能な生産製品を送出するこの装置の能力は、当接
部材36の前方の面54よりすぐ前方に(上流
に)位置する圧力発生区域内で弧形通路48の半
径方向深さ(または高さ)を、ホイール部材10
の回転方向へ適切な方法で比較的急激に消去させ
る(図に示すような方法で)ことにより可成り向
上できる。 取外し可能なダイスブロツク40は、その区域
と円周方向に同範囲に配置され、かつ弧形通路の
半径方向深さの前記漸次減少形状は、ホイール部
材10の溝12の底部に面するダイスブロツクの
表面40Aの適切な形状づけによつて達成され
る。 ダイスブロツクの当該表面40Aは、この装置
が作用するとき、前記区域に、固形状の供給材料
を代りに用いるときに達成されるものと極めて類
似した供給材料金属流れパターンを得るように好
適に形状づけられる。附図に示す好適実施例にお
いて、この表面40Aは、当接部材36とその前
面54において接触するその点において溝12の
底部と接線をなす適正に小さい角度で傾斜する平
面状の表面を含む。 この角度は、理想的には、(a)押出し圧力で供給
金属材料にさらされる当接部材の区域の、(b)前記
区域の入口端における通路48の半径方向断面積
(即ちダイスブロツク40の上流端に隣接する半
径方向断面において)に対する比は、(i)その前記
入口端における該区域に入る供給材料の見かけの
密度の、(ii)当接部材36の前面54に隣接して位
置する十分に固められた供給材料の密度に対する
比に等しい。 1好適実施例において、ダイスブロツクの前記
平面状表面40Aは、押出圧力で供給金属材料に
さらされる当接部材の前記面積は、前記区域の入
口端(即ちダイスブロツクの上流端)における通
路48の前記半径方向断面積の1/2に等しいよう
な角度をもつて傾斜されている。 もし望むならば、別の実施例においては、溝1
2の底部に面するダイスブロツクのの表面は、上
述の方法で、ダイスブロツクの前記上流端から延
びる溝の円周方向長さの大部分のみにわたつて傾
斜され、ここに前面54とすぐ隣接して位置する
ダイスブロツクの部分は溝の底部と平行(または
ほぼ平行)に位置する表面をもつ。 前の表面40Aの前記形状づけによつて得られ
る溝12内へのダイスブロツク40の大きい進入
は、またすき間32を通るばり形成金属の望まし
くない押出しに対して増大された物理的抵抗を提
供するから、このようなばりを形成しようとする
供給金属材料の量は大いに減ぜられる。さらに、
溝12内へのダイスブロツクの進入は、(a)供給材
料に作用する総仕事、(b)発生したばりの量、およ
び(c)圧力金属によつて当接部材に加わる曲げモー
メントを減少させる。さらに、ダイスブロツクに
対する平面状の作用面40Aの選択は、ダイスブ
ロツクの製造費を低下する。 上述の説明では、ホイール部材10は、規定さ
れた範囲内の速度で電気駆動モータによつて駆動
されるが、他の同様に作用する連続押出し機で
は、油圧駆動装置を用い、適正な運転速度で作用
する。 散水装置65、ポツパ52および通路50を介
して通路48内へ付加冷却水を導入する代りに、
このような付加冷却水は、前記通路が粒状供給材
料で満たされるがしかも完全には固まつていない
位置において該通路内に(例えばシユー部材24
に形成された通路67を介して)導入される。 この発明によつて提供された高度に有効な冷却
効果は、次の事実に大いに起因し、即ち当接部材
の上流の囲われた押出し区域内の高温金属と一時
的に隣接して位置するホイール部材の1部分によ
つて吸収された熱は、この高温区域から当接部材
の下流に位置する冷却区域に運ばれ(ホイール部
材の熱伝導と回転の両方の作用により)、この冷
却区域において、冷却流体が多量に供給されてこ
の冷却区域を通過するホイール部材の比較的に大
きい面積上に流動されるから、高温押出し区域内
のホイール部材によつて吸収された熱の高い割合
をそこから引出す。 この冷却区域において、ホイール部材への接近
は余り制約されず、この部材の比較的に大きい表
面が冷却目的として自由に利用される。これは、
この押出し区域を境する前記シユー部材の部品に
おいて押出し区域と直接に隣接して設けられる極
度に小さくかつ囲われた冷却表面(即ち、ダイス
ブロツクと当接部材)への直接接触によるもので
ある。 既述のように、これらの部品がもつ冷却表面
は、これらの部品の機械的強度を保持しかつこれ
らの部品に作用する押出し圧力に対して安全に耐
えられる必要から、厳密に制限される。 ホイール部材によつて吸収された熱の、前記冷
却区域への伝送は、良好な伝熱性と良好な比熱
(単位体積当り)をもつ金属の前記ホイール部材
を用いることによつて大きく向上される。しか
し、前記ホイール部材は、適正な機械的強度上の
理由から物理的に強い金属(例えば工具鋼)で造
られるから、それは比較的に熱伝導性に乏しい。
よつて、ホイール部材が前記冷却区域に熱を運ぶ
能力は、前記ホイール部材に、例えば鋼バンドな
どの良好な熱吸収性と熱伝導性をもつ金属の環状
バンドを密接に装着することによつて大いに増加
される。 このような伝熱性バンドは、前記ホイール部材
の周辺に固定した環状バンドによつて構成するこ
とが好適で、このバンドは少くともその一部は前
記円周方向溝が前記通路48を提供する(シユー
部材とによつて)ように形成された前記ホイール
部材の部分を構成することが好適である。 この機械の押出し製品が適切に良好な熱特性を
もつ金属で造られている場合、前記伝熱性バンド
は、押出し製品と同一金属(例えば鋼)で造られ
る。 他の場合には、前記伝熱性バンドは、第2環状
バンド内に埋込まれ、またはその上にかぶせら
れ、この第2環状バンドは、この機械の押出し製
品と同一材料で造られかつ前記当接部材の先端部
分と接触され、これら2つのバンドはその材料を
異にする。 前記伝熱バンドに用いる金属は、工具鋼より高
い、導熱性と単位体積当りの比熱との相乗効果を
もつように選択され、かつ次の材料を含み、(こ
こに上位のもの程、上記の相乗効果が高い)、即
ち、銅、銀、ベリリウム、金、アルミニウム、タ
ングステン、ロジウム、イリジウム、モリブデ
ン、ルテニウム、亜鉛および鉄である。 このような伝熱性バンドによつて押出し区域か
ら冷却区域に運ばれる熱は、バンドの半径方向断
面積によつて決まり、かつこの断面積の増加につ
れて増加する。よつて、ホイール部材の円周の横
断方向に測つた所与の断面寸法に対しては、前記
バンドの半径方向深さが大きい程、ホイール部材
によつて熱が冷却区域に運ばれる速度は大きい。 有効直径233mmをもつ前記ホイール部材に対し
かつその回転速度が10RPMであり、前記伝熱性
バンドがU形の半径方向断面形をもつ銅製であ
り、ホイール部材によつて押出し区域から前記冷
却区域えの伝熱率を「R」とし、この回転のみに
よつて、ホイール部材と協働する前記当接部材3
6がこの銅バンド内に突入する半径方向深さまた
は距離の変化につれて、即ち前記円周方向溝12
の底部に残る銅バンドの半径方向厚さ「T」の変
化につれて変化するものとして計算を実施した。
これらの計算は、ホイール部材の隣接部品(工具
鋼)と半径方向断面で見て一般に円形の界面をも
つ前記銅バンドを基礎としている。よつて、銅バ
ンドの半径方向断面積「A」は前記溝12の底部
における銅の前記半径方向厚さ「T」によつて非
線形的に変化する。
The present invention relates to an apparatus and method for continuously extruding metal from a granular, powdered or solid feed material, the apparatus comprising: (a) arranged to be rotated by a drive device during operation; (b) a rotatable wheel member having a circumferential groove which is rotatable and continuous around the periphery of the wheel member; a cooperating shoe member having a portion projecting radially partially into said groove with a working gap and providing a closed passage in said groove wall extending circumferentially of said wheel member; (c) being disposed at an inlet end of said passageway so as to cause feed material to enter said passageway at said inlet end, thereby engaging and frictionally engaging said wheel member as it rotates in the opposite direction towards an outlet end of said passageway; (d) carried by said show member and projecting radially into said passageway at said outlet end thereof, thereby being frictionally conveyed in said groove by said wheel member; (e) an abutment member carried on said shoe member and impeding the passage of feed material conveyed to said passageway at said outlet end thereof, thereby generating an extrusion pressure in said passageway at said outlet end thereof; a die orifice opening from the orifice through which, when driven, feed material conveyed and frictionally compressed within the groove by rotation of the wheel member is continuously compressed and extruded into the It includes a die member that is delivered through an exit hole into the shoe member. The present invention particularly relates to a method of manufacturing rotatable wheel members for use in rotating, friction-type, continuous extrusion equipment. In operation of such an extrusion device, the parts forming the passageway adjacent to the outlet end thereof are subjected to extremely high applied loads and extremely high applied temperatures. Thus high stresses (mechanical and thermal)
Of the parts subjected to the greatest wear or damage, the parts on the abutting member, the die member and the stationary feed engaging parts of or associated with the stationary shoe member, etc. It is a stationary part that supports the various parts of In order to provide better accommodation against worn or damaged surfaces and parts, the abutment member and the die member as well as their supporting parts are separate replaceable parts that are rigidly but removably attached to the stationary shoe member. It is built as. To reduce the operating temperature of such replaceable parts, these parts have internal cooling passages;
Cooling water is circulated through this. However, such cooling means are not very effective for the following reasons: (i) these parts are small in size and the mechanical loads to which they are subjected are high; The size of the cooling passages and their proximity to the heat source are severely constrained so that the cooling water cannot extract heat at an adequate rate, and (ii) the materials used in such small components (such as high speed steels) have relatively low heat transfer properties. Some cooling water does not dissipate heat enough, so
The plastic flow at the tip of the abutment member becomes hot at its free end, where it connects to the bottom of the groove in the wheel member, due to the excessive rise of the abutment member. This severely limits the service life of the abutment element and significantly limits the operating time of the device between successive instances in which the abutment element must be replaced. This reduces the amount of extruded product produced due to downtime while the equipment is not operational. Furthermore, when used over a long period of time, there is a risk that the extrusion die may overheat to such a high temperature that its mechanical strength is impaired, creating a risk of deformation and/or increased wear of the die. As a result of experiments with various different devices for the internal cooling passages, especially in the abutment members, very satisfactory results have been obtained, with one completely different device for the cooling of the abutment members. Ta. Such different devices, and various modifications thereof, are described in the original British patent application no.
-8309836 (filed April 12, 1983), from which this application has been divided. The intended use of the invention of that original application is to develop such rotary, friction-type, continuous extrusion equipment with long operating life for long periods of time and for parts of the equipment that are subjected to high mechanical and thermal stresses. It becomes possible to operate. The beneficial results obtained from the use of the invention (original application) can be enhanced by its use in combination with the invention of this divisional application. According to the present invention, a method for manufacturing a rotating foil member used in a rotary or friction-type continuous extrusion device includes: (a) a radial foil member formed continuously in the circumferential direction on a cylindrical circumferential portion; (b) producing a wheel having an extending groove and fixing in said groove an annular metal band for movement with the circumference of said wheel; (b) a bearing of said apparatus by a drive motor of said continuous extrusion apparatus; (c) pressing a tool having an end of a predetermined shape against said annular metal band fixed to said wheel, and then while continuously rotating said wheel; gradually advancing the tool in a radial direction;
Thereby, the method includes the step of machining a working groove having a predetermined appropriate cross-sectional shape on the inner circumferential portion of the annular metal band, and the inner circumferential portion of the annular metal band having the working groove is formed on the wheel member. having a configuration substantially equivalent to the configuration of a predetermined feed metal feedstock to be extruded in use in said continuous extrusion device comprising: a predetermined shape of said end of said tool; , used in the continuous extrusion device to close an end of an arched passage formed in the working groove by a shoe member of the continuous extrusion device cooperating with the cylindrical inner circumference of the wheel member; The shape is substantially equivalent to the predetermined shape of the abutting member. It is desirable that the annular metal band fixed to the wheel groove has a good heat conduction relationship with the wheel. the annular metal band fixed to the wheel groove comprises a first metal band disposed concentrically with the wheel in the wheel groove and surrounded within a sleeve-shaped second metal band; Said second
The metal band has the working groove and is in a good thermal conductive relationship with the first metal band. the annular metal band secured to the wheel groove includes a first metal band disposed concentrically with the wheel at the bottom of the wheel groove and surrounded within a second metal band; The first metal band has a good thermal conductive relationship with the second metal band, and the second metal band has the working groove. The first and second metal bands each have a synergistic thermal conductivity and specific heat per unit volume that is greater than that of the wheel material. Here, "synergistic effect between thermal conductivity and specific heat"
is the thermal conductivity [Watt/m. 〓] and specific heat [J/m 3 ],
It refers to the overall heat conduction effect including the effects of both on the volume of the object. Furthermore, it is advantageous that the synergistic effect of the bands of the first metal is greater than the synergistic effect of the bands of the second metal. In carrying out the method of the invention, the wheel is rotatably mounted on the continuous extrusion device and rotated within the device, and the tool is an abutment member constituting the device, and the abutment member is As the wheel rotates, it is advanced radially inwardly into the annular metal band. Other aspects and advantages of the invention will be apparent from the following description and claims. The invention will now be described with reference to the accompanying drawings with reference to embodiments of a continuous extrusion device. In FIGS. 1 and 2, the illustrated apparatus is
carried in bearings (not shown) and coupled to an electric motor (not shown) via an interlock (not shown), thereby providing a speed range of selected speeds within the range of 0 to 20 RPM (greater speeds). is also acceptable)
In operation, the rotatable wheel member 10 is coupled via an interlock (not shown) to an electric drive motor (not shown) and carried in a bearing (not shown) to be driven. include. This wheel member has a groove 12 surrounding its periphery.
A radial cross-section of this groove is shown in FIG. The deep part of the groove has parallel annular sides 14 that connect with the radial bottom surface 16 of the groove.
The tapered mouth portion 18 of the groove forms an inverted frustoconical surface 20,22. A stationary show member 24 carried on a lower pivot pin 26 extends around approximately one quarter of the circumference of the wheel member 10 and cooperates closely therewith. The shoe member is held in the operative position shown in FIG. 1 by a retractable stop member 28. The shoe member includes a centrally (axially) and circumferentially extending protruding portion 30 with a slight axial or lateral clearance 32 on either side thereof;
34 and partially protrudes into the groove 12 of the wheel member 10. This projecting portion 30 is constituted in part by a series of replaceable inserts and includes a radially oriented abutment member 36, an abutment member support 38 downstream of the abutment member, and an abutment member support 38 downstream of the abutment member. a die block 40 (having an extrusion die 42) upstream of the part;
It includes arc-shaped wear-resistant members 44 on both upper sides of the die block. Upstream of member 44 , an integrally formed inlet portion 46 of the shoe member completes an arcuate passageway 48 that extends downstream to a front face 54 of abutment member 36 and is vertically oriented below feed material hopper 52 . The feed material inlet passageway 50 extends around the wheel member. This passageway has a radial cross section defined in FIG. 2 by the annular sidewall 14, the bottom surface 16 of the groove 12, and the inner surface 56 of the central protruding portion 30 of the shoe member 24. the abutting member 36, the die block 40,
Die 42 and arc member 44 are all constructed of a suitable hard, wear-resistant metal, such as high speed steel. The shoe member has an exit hole 58 that aligns with a corresponding hole formed in the die block 40 through which the extruded metal product 61 (e.g. round wire) is delivered from the orifice of the die 42. . As the wheel member 10 rotates counterclockwise in FIG. 1, the powdered feed material introduced from the hopper 52 via the inlet passage 50 into the inlet end of the arcuate passage 48 is moved by the moving groove surface of the wheel member. The solid metal mass is then conveyed counterclockwise in FIG. form.
This solid metal mass is continuously pushed against the abutting member under a large pressure by the frictional resistance of the moving groove surface. This pressure is sufficient to force the metal mass through the orifice of the extrusion die, thereby providing an extruded product which is discharged through holes 58 and 60 in the shoe member and die block. In a special case, this production product includes bright copper wire made from small cut pieces of wire that constitute the feed material. A water pipe 62 mounted about the lower end of the shoe member 24 has an outlet nozzle 64 located and fixed on the side of the shoe member located adjacent the wheel member 10. This nozzle is connected to the groove 12 of the wheel member 10 when the pipe is supplied with cooling water.
The jet of water is aligned to direct the jet of water directly onto a downstream portion of the abutment member located within and abutting the abutment member.
Thus, the apex of the free end of the abutment member (this is where most of the heat is generated during operation) and the joint surface and groove of the wheel member are exposed to the overhang of the jets directed at them. directly cooled by the water flow. The die block 40 has internal water passages (not shown) and a supply of cooling water for hanging the product leaving the die and extracting some of the heat retained within the product. However, the abutment member is not provided with such an internal passage. Thus, the strength of this member is not reduced by providing internal cooling means to cool the member. If desired, cooling of the device may be accomplished by providing a cooling water sprinkler 65 on the hopper 52 to feed a quantity of cooling water into the precision passageway 48 along with the powdered feed material. It will be improved. In FIG. 2, the solidified metal mass in the extrusion area adjacent die block 40 is indicated at 66. From this metal mass, the product is extruded through an extrusion die 42 by the pressure in this area. This pressure also acts to force a quantity of metal between the side walls of the groove and each opposing surface of the die block and abutment member. This extruded metal is
Gradually, the material accumulates radially to form scrap metal pieces or "burrs." A plurality of laterally oriented teeth 70 are provided to prevent these pieces of scrap metal from growing too large to be handled or controlled.
are fixed to the diverging walls 20, 22 forming the mouth 18 of the groove 12. The teeth are evenly spaced around the wheel member, with teeth on one wall facing teeth on the opposite wall. If desired, teeth on one wall may be staggered to alternate with teeth on the other wall. In operation, the sloped surface 72 of the die block 40 deflects the extruded scrap piece 68 obliquely into the path of each set of moving teeth 70. Interdiction of this scrap piece 68 by the moving teeth causes the scrap piece to cut or shred the extruded metal within the gap.
These scrap pieces are thus removed as soon as they have moved a sufficient distance in the radial direction, blocked by the moving teeth. In this way "burrs" are prevented from reaching an unmanageable size. The teeth need not be sharply shaped and may be fixed on the wheel member 10 in any suitable manner, for example by welding. Figures 3 and 4 show other teeth secured in a similar manner to other types of suitable surfaces of the wheel member 10. In these different types of devices, the wheel member 10
The outer surface of cooperates with a correspondingly shaped surface of the cooperating shoe member 24, thereby providing burr control in a particularly desired manner. In FIG. 3, the flash is grown in a purely transverse or axial direction until it is stopped by radially projecting teeth, where it is shredded from the metal extruded into the associated gap. In FIG. 4, the scrap pieces are grown diagonally (as in FIG. 2) but are stopped by teeth projecting radially from the surface of the wheel member 10. For various reasons that will become clear from the explanation below, the extruded product from the above continuous extrusion device (wire 6
It is desirable, and sometimes even necessary, to process 1) in extruded product processing equipment prior to delivery to product collection and storage equipment. Moreover,
It may be desirable or advantageous to process the extruded product while it is maintained at elevated temperatures from the continuous extrusion process in which it was produced. Such processing equipment can, for example,
An extruded product can be provided with a larger diameter and/or a more uniform outer diameter or gauge. Such processing equipment may also be used to provide finished products of different gauges and/or tolerances from the same continuous extrusion product at different times. For such purposes, the processing equipment includes a single drawing die through which the extruded product is first passed and then pulled to tension to achieve the desired size, tolerance and/or quality. The above-mentioned finished product is provided. The use of such processing equipment to process extruded products has long been a problem since the continuous extrusion die 42 of the continuous extrusion equipment can be discarded due to excessive enlargement of the die hole due to wear during use. Make it available for use for a period of time. Additionally, such processing equipment allows for easy and quick replacement of its dice;
Production products of different gauges, tolerances and/or qualities can be manufactured in place of each other. An example of a continuous extrusion system that combines a continuous extrusion device and an extruded product processing device will be described below with reference to FIG. The system shown in FIG. 5 includes a continuous extrusion apparatus 100 as described above, which can be modified, if desired, as described below, and the copper wire 102 produced by this apparatus is The wire is drawn through a sizing die 104 (reducing its gauge to the desired low value) by a device 106 and the wire passes around the tensioning pulley device multiple times before passing through an accumulator 108 to a coil winder 110. . The pulley device 106 includes an electric torque motor 112
The energization of this motor is provided and controlled by controller 114 . The control device includes (a) an extrusion device 100 and a sizing die 10;
responsive to a first electrical signal 116 obtained from a wire tension sensing device 118 that engages the wire 102 at a position between 4 and 4 and provides an electrical signal due to the tension in the wire 102 as it exits the extrusion device 100; and (b) responsive to a second electrical signal 120 obtained from a temperature sensor 122 that measures the temperature of the wire 102 as it leaves the extrusion device 100. The controller 114 controls the second (temperature) signal 12
0 in its output circuit in response to the second
Function generator 1 for providing a third electrical signal representing the yield stress tension for a particular wire 102 at a particular temperature represented by the (temperature) signal.
24. The third electrical signal 126 is sent as a reference signal to a comparator 128 (also forming part of the control device), where the first
(Tension) signal 116 is compared to the third signal (Yield Stress Tension). The output signal of the comparator constitutes a signal for controlling the energization of the torque motor. In operation, the torque motor increases the tension of the wire leaving the extruder 100 to a value of a predetermined magnitude that is less than or equal to the yield stress tension for a particular wire at a particular temperature when the particular wire leaves the extruder 100. is energized to a magnitude sufficient to maintain it. Although the above description describes a structure in which a water jet is used to cool the tip of the abutting member, a jet of other cooling liquid (or even cooling gas) can be used instead of water. Appropriate liquefied gases can also be used. Regarding the burr removal teeth 70 in the above description, the following matters are considered: (a) The shape of the leading edge (cutting or breaking edge) of each tooth is not important as long as it can perform the desired burr removal function; (b) The working distance between the tip of each tooth 70 and the adjacent opposing surface of the stationary shoe member 24 is also large and unimportant, with this dimension not exceeding 1 mm to 2 mm depending on the specific design of the device. , (c) the greater the number of teeth spaced around each side of the wheel member 10, the smaller the length of the "beam" removed from each tooth; (d) the teeth are (e) Any conventional method may be used to secure the teeth to the wheel member. The ability of this device to deliver an acceptable production product from a bulk granular or powdered feed material is determined by the arcuate shape within the pressure-generating zone located immediately forward (upstream) of the forward surface 54 of the abutment member 36. The radial depth (or height) of passageway 48 is
A considerable improvement can be achieved by erasing it relatively rapidly in the direction of rotation (as shown in the figure) in an appropriate manner. A removable die block 40 is disposed circumferentially coextensive with that area, and said progressively decreasing shape of the radial depth of the arcuate passage is a die block facing the bottom of the groove 12 of the wheel member 10. This is achieved by appropriate shaping of the surface 40A. The surface 40A of the die block is preferably shaped so as to obtain a feed metal flow pattern in the area when the device is operated that is very similar to that achieved when a solid feed material is used instead. Can be attached. In the preferred embodiment shown in the figures, this surface 40A comprises a planar surface that slopes at a suitably small angle tangent to the bottom of the groove 12 at the point where it contacts the abutment member 36 at its front face 54. This angle ideally corresponds to (a) the area of the abutment member exposed to the feed metal material at extrusion pressure, and (b) the radial cross-sectional area of the passageway 48 at the inlet end of said area (i.e. of the die block 40). (in a radial cross-section adjacent to the upstream end) of (i) the apparent density of the feed material entering the area at said inlet end thereof to (ii) located adjacent to the front face 54 of the abutment member 36 Equal to the ratio of the density of a fully consolidated feed material. In one preferred embodiment, the planar surface 40A of the die block is such that the area of the abutment member exposed to the feed metal material at the extrusion pressure is larger than the area of the passageway 48 at the inlet end of the zone (i.e. the upstream end of the die block). It is inclined at an angle equal to 1/2 of said radial cross-sectional area. If desired, in another embodiment groove 1
The surface of the die block facing the bottom of the die block 2 is sloped in the manner described above over only a major part of the circumferential length of the groove extending from said upstream end of the die block, and is immediately adjacent to the front face 54. The portion of the die block that lies above has a surface that lies parallel (or nearly parallel) to the bottom of the groove. The greater penetration of die block 40 into groove 12 obtained by said shaping of front surface 40A also provides increased physical resistance against undesired extrusion of flash-forming metal through gap 32. Therefore, the amount of feed metal material that tends to form such flashes is greatly reduced. moreover,
The entry of the die block into the groove 12 reduces (a) the total work exerted on the feed material, (b) the amount of flash generated, and (c) the bending moment exerted on the abutment member by the pressure metal. . Furthermore, the selection of a planar working surface 40A for the die block reduces the cost of manufacturing the die block. Although in the above description the wheel member 10 is driven by an electric drive motor at a speed within a defined range, other similarly functioning continuous extruders may use a hydraulic drive to maintain the proper operating speed. It acts on Instead of introducing additional cooling water into passage 48 via sprinkler 65, pot 52 and passage 50,
Such additional cooling water may be placed within the passageway at locations where the passageway is filled with particulate feed material but not completely solidified (e.g., in the shoe member 24).
(through a passageway 67 formed in). The highly effective cooling effect provided by this invention is due in large part to the fact that the wheel is located temporarily adjacent to the hot metal in an enclosed extrusion area upstream of the abutment member. The heat absorbed by a portion of the member is transferred from this hot zone to a cooling zone located downstream of the abutting member (by the action of both heat conduction and rotation of the wheel member), in which Since the cooling fluid is supplied in large quantities and flowed over a relatively large area of the wheel member passing through this cooling zone, it draws therefrom a high proportion of the heat absorbed by the wheel member in the hot extrusion zone. . In this cooling zone, access to the wheel element is less restricted and a relatively large surface of this element is freely available for cooling purposes. this is,
This is due to direct contact with extremely small and enclosed cooling surfaces (i.e., die blocks and abutment members) provided directly adjacent to the extrusion area in the parts of the shoe member that border this extrusion area. As previously mentioned, the cooling surfaces of these parts are severely limited by the need to preserve their mechanical strength and safely withstand the extrusion pressures exerted on them. The transfer of the heat absorbed by the wheel members to the cooling zone is greatly improved by using the wheel members of metal with good heat conductivity and good specific heat (per unit volume). However, since the wheel member is made of a physically strong metal (eg tool steel) for reasons of adequate mechanical strength, it has relatively poor thermal conductivity.
The ability of the wheel member to transfer heat to said cooling zone is thus improved by closely fitting said wheel member with an annular band of metal with good heat absorption and thermal conductivity, such as a steel band. greatly increased. Preferably, such a thermally conductive band is constituted by an annular band fixed around the periphery of said wheel member, at least in part, said circumferential groove providing said passageway 48. Preferably, the part of the wheel member is formed by a shoe member. If the extrusion of this machine is suitably made of a metal with good thermal properties, the heat-conducting band is made of the same metal (for example steel) as the extrusion. In other cases, said thermally conductive band is embedded within or overlaid on a second annular band, said second annular band being made of the same material as the extrusion product of said machine and said second annular band being made of the same material as the extruded product of said machine. These two bands are made of different materials and are contacted with the tip of the contact member. The metal used for the heat transfer band is selected to have a synergistic effect of heat conductivity and specific heat per unit volume that is higher than that of tool steel, and includes the following materials (the higher the value, the higher the above). (highly synergistic): copper, silver, beryllium, gold, aluminum, tungsten, rhodium, iridium, molybdenum, ruthenium, zinc and iron. The heat transferred from the extrusion zone to the cooling zone by such a thermally conductive band depends on the radial cross-sectional area of the band and increases as this cross-sectional area increases. Thus, for a given cross-sectional dimension measured transverse to the circumference of the wheel member, the greater the radial depth of said band, the greater is the rate at which heat is transferred by the wheel member to the cooling zone. . For said wheel member having an effective diameter of 233 mm and whose rotational speed is 10 RPM, said heat transfer band is made of copper with a U-shaped radial cross-section, and said wheel member extends from said extrusion area to said cooling area area. The abutment member 3 has a heat transfer rate of “R” and cooperates with the wheel member only by this rotation.
6 penetrates into this copper band, i.e. as the circumferential groove 12 changes in radial depth or distance.
Calculations were carried out as varying as the radial thickness "T" of the copper band remaining at the bottom of the copper band changes.
These calculations are based on the copper band having a generally circular interface in radial section with the adjacent part of the wheel member (tool steel). Thus, the radial cross-sectional area "A" of the copper band varies non-linearly with the radial thickness "T" of copper at the bottom of the groove 12.

【表】 前記溝12の底部における前記銅バンドの半径
方向の厚さTが2mmで、このようなホイール部材
をもつ1実例において、前記ホイール部材の回転
速度でかつ1.4mm直径のワイヤを150m/sの速度
で押出す場合、4/minのような低い速度で流
動する冷却水によつて10kWの速度でホイール部
材と当接部材から、前記冷却区域において熱が抽
出され、前記冷却区域内で冷却される表面にほぼ
800m/minの噴流速度を提供する。 この伝熱率は、前記伝熱バンドを介して伝導さ
れた結果としてほぼ2.3kWの伝熱率で冷却区域、
隣接するホイール部材の部品および当接部材を介
して、押出し区域と冷却区域間に存在する温度勾
配によつて生じた熱の伝導の結果として、ほぼ
2.3kWの伝熱率で冷起区域に到達した。 冷却区域内を流動する冷却水による熱のこの測
定された抽出速度は、従来の方法で、当接部材内
に形成された内部冷却通路を通つて冷却水を流動
させて得られたほぼ1.9kWの最大伝熱率と極めて
好対照を示す。 第6図は、前記冷却区域内のホイール部材と当
接部材からの伝熱率がこの区域に供給される冷却
水の流速の変化につれて変動することを示すグラ
フである。 附図を参照して上述した連続押出し装置は、前
記の銅製伝熱バンドを用いて実際に試験され、こ
のバンドを第10図の74で示し、第2図では便
宜上破線で示した。(第2図はさらに、銅バンド
74が実線で示された場合、第10図の線−
に沿つてとられた横断面を示すことが判る)。第
2図の74で示すように、前記銅バンドはU形の
半径方向断面をもち、このバンドは円周方向溝1
2の丸形底部16とこの溝の平行な側壁の途中ま
で延びる。 本発明の方法によつて製造されたホイール部材
10の各実施例を、第7図から第9図に示された
それぞれの円周溝の断面について以下に述べる。
ほぼ長方形の半径方向断面を有する銅製の実体環
状バンド76が、前記ホイール部材の協働する鋼
製ほお部材78間に取付けかつ締付けられ、これ
により、前記ほお部材が担持された駆動軸が前記
駆動モータによつて駆動されるとき前記ほお部材
によつて駆動される。バンド76は、少くとも最
初は、2つのほお部材78間で緊密接合部にわた
る小さい内部溝76Aをもつ。この溝は、ホイー
ル部材10の組立中に、前記バンド76のどのよ
うな金属もこれらほお部材間に入るのを防ぐ。前
記バンドとほお部材それぞれ上の補合截頭円錐面
76Bと78Bは、ホイール部材10のこれらの
部品の組立および分解を容易にさせる。 円周溝12は、回転式ホイール部材10の周辺
に向つて旋回ピン26まわりにシユー部材24を
旋回進行させることによつて銅バンドに形成さ
れ、これにより当接部材36の先端を銅バンドと
接触状態にさせ、それにより銅バンドを漸次に深
く加工させてその中に前記溝12を形成する。 第8図は、前記第7図のものの変形例で、熱伝
導性バンドは、複合環状バンド80を含み、この
場合、良好な熱特性をもつ金属(銅のような)の
バンド(内側芯材)82が、連続押出し装置によ
つて押出されるものと同一の金属(亜鉛のよう
な)のバンド(スリーブ)84と良好な熱伝導関
係をもつてこの金属に包囲されている。 第9図は第7図の前記変形実施例の別の変形例
を示し、ここにおいては、熱伝導性バンドは、複
合バンド86を含み、その半径方向内方の環状バ
ンド88は良好な熱特性をもつ金属(例えば銅の
ような)で造られかつ連続押出し装置によつて押
出されるものと同一の金属の半径方向外方の環状
バンド90によつて、良好な熱伝導関係をもつて
取巻かれている。 上述のように連続押出し装置によつて押出すこ
とができる金属は、銅とその合金、アルミニウム
とその合金、亜鉛、銀および金である。 特許請求の範囲には言及していないこの開示記
述の種々の特徴は、同一の2つの英国特許出願第
8309836号(1983年4月12日提出)および第
8302951号(1983年2月3日提出)から同様に優
先権を主張する別の同権利をもつて提出された特
許出願の各特許請求の範囲の要旨を構成すること
を知るべきである。
[Table] In one example with such a wheel member, the radial thickness T of the copper band at the bottom of the groove 12 is 2 mm, the rotational speed of the wheel member and the wire of 1.4 mm diameter is 150 m/ When extruding at a speed of Approximately to the surface being cooled
Provides a jet velocity of 800m/min. This heat transfer rate results in a cooling zone with a heat transfer rate of approximately 2.3 kW as a result of being conducted through the heat transfer band.
As a result of the conduction of heat caused by the temperature gradient existing between the extrusion zone and the cooling zone through the parts of the adjacent wheel members and the abutment elements, approximately
The cold generation area was reached with a heat transfer rate of 2.3kW. This measured extraction rate of heat by the cooling water flowing in the cooling zone is approximately 1.9 kW, which was obtained in a conventional manner by flowing the cooling water through internal cooling passages formed in the abutment member. This shows a very good contrast with the maximum heat transfer rate of . FIG. 6 is a graph showing that the rate of heat transfer from the wheel members and abutment members in the cooling zone varies as the flow rate of cooling water supplied to the zone changes. The continuous extrusion apparatus described above with reference to the accompanying figures was actually tested using the copper heat transfer band described above, which band is indicated at 74 in FIG. 10 and for convenience shown in broken lines in FIG. (FIG. 2 further shows that if the copper band 74 is shown as a solid line, the line in FIG.
). The copper band has a U-shaped radial cross section, as shown at 74 in FIG.
The rounded bottom 16 of 2 and the parallel side walls of this groove extend halfway. Examples of wheel members 10 made by the method of the present invention are described below with reference to the respective circumferential groove cross-sections shown in FIGS. 7-9.
A solid annular band 76 of copper having a generally rectangular radial cross-section is mounted and tightened between cooperating steel cheek members 78 of said wheel members, thereby causing the drive shaft on which said cheek members are carried to be connected to said drive shaft. When driven by the motor, it is driven by the cheek member. The band 76, at least initially, has a small internal groove 76A that spans the tight joint between the two cheek members 78. This groove prevents any metal of the band 76 from getting between these cheek members during assembly of the wheel member 10. Complementary frustoconical surfaces 76B and 78B on the band and cheek members, respectively, facilitate assembly and disassembly of these parts of wheel member 10. The circumferential groove 12 is formed in the copper band by pivoting the shoe member 24 around the pivot pin 26 toward the periphery of the rotary wheel member 10, thereby causing the tip of the abutment member 36 to form a copper band. The copper band is brought into contact thereby causing the copper band to be machined progressively deeper to form the groove 12 therein. FIG. 8 is a variation of that of FIG. 7 above, in which the thermally conductive band includes a composite annular band 80, in this case a band of metal (such as copper) with good thermal properties (inner core material). ) 82 is surrounded by a band (sleeve) 84 of the same metal (such as zinc) that is being extruded by the continuous extrusion device in good thermal conductivity with this metal. FIG. 9 shows another variation of the variant embodiment of FIG. 7, in which the thermally conductive band includes a composite band 86, the radially inner annular band 88 having good thermal properties. with good thermal conductivity by means of a radially outer annular band 90 of the same metal (such as copper) having a It's wrapped. Metals that can be extruded by continuous extrusion equipment as described above are copper and its alloys, aluminum and its alloys, zinc, silver and gold. Various features of this disclosure not mentioned in the claims may be found in the same two UK patent applications no.
No. 8309836 (filed on April 12, 1983) and No.
No. 8302951 (filed on February 3, 1983) should be noted to constitute the gist of each claim of another patent application filed with the same right that also claims priority.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この装置の本質的な作用部分を通つ
てとられた中間、垂直断面図で、この断面は第2
図で−として示され、第2図は、第1図にお
いて線−に沿つてとられた横断面図、第3図
および第4図は、第2図の断面と類似しかつこれ
とは異る2つの配置を示す別種構造図、第5図
は、第1図および第2図の装置を具体化するシス
テムの概略ブロツク線図、第6図は、この発明に
よる1装置の試験から得られた冷却水流速の変化
に伴う伝熱率の変化をあらわすグラフでこの発明
による1装置に対する試験から得られたもの、第
7図〜第9図は、第2図と類似し、前記装置に用
いられたホイール部材の種々の変形例、第10図
は第1図と第2図に示す装置の1変形例を示す第
1図と類似の図である。 10……回転式ホイール部材、12……溝、1
4……側部、16……底面、18……口部分、2
0,22……截頭円錐面、24……シユー部材、
26……旋回ピン、28……停止部材、30……
突出部分、32,34……すき間、36……当接
部材、38……当接支持部材、40……ダイスブ
ロツク、42……押出しダイス、46……入口部
分、48……弧形通路、50……流入通路、52
……ホツパ、54……前面、56……内側面、5
8……流出孔、60……孔、61……押出し製
品、62……水パイプ、64……ノズル、65…
…散水装置、66……押出し区域、68……ば
り、70……歯、72……傾斜面、74……銅バ
ンド、76……環状バンド、76A……内側溝、
76B……截頭円錐面、78……ほお部材、78
A……接合部、78B……截頭円錐面、80……
複合バンド、82……内側芯材、84……スリー
ブ、86……複合バンド、88……環状バンド、
90……環状バンド、100……システム、10
2……装置、104……サイジングダイス、10
6……緊張滑車装置、108……蓄積装置、11
0……コイル巻き機、112……トルクモータ、
114……制御装置、116……第1電気信号、
118……ワイヤ張力検知装置、120……第2
電気信号、122……温度検知装置、124……
関数発生器。
FIG. 1 is a mid-level vertical section taken through the essential working part of the device;
2 is a cross-sectional view taken along the line - in FIG. FIG. 5 is a schematic block diagram of a system embodying the apparatus of FIGS. 1 and 2; FIG. 6 is a schematic block diagram of a system embodying the apparatus of FIGS. 1 and 2; FIG. Graphs showing changes in heat transfer coefficient with changes in cooling water flow rate obtained from tests on one device according to the present invention, FIGS. 7 to 9, are similar to FIG. FIG. 10 is a view similar to FIG. 1 showing a modification of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2. 10...Rotary wheel member, 12...Groove, 1
4...Side part, 16...Bottom surface, 18...Mouth part, 2
0, 22... truncated conical surface, 24... shoe member,
26...Swivel pin, 28...Stop member, 30...
Projecting portion, 32, 34... Gap, 36... Contact member, 38... Contact support member, 40... Die block, 42... Extrusion die, 46... Inlet portion, 48... Arc-shaped passage, 50...Inflow passage, 52
...Hotsupa, 54...Front side, 56...Inner side, 5
8... Outflow hole, 60... Hole, 61... Extruded product, 62... Water pipe, 64... Nozzle, 65...
... Watering device, 66 ... Extrusion area, 68 ... Burr, 70 ... Teeth, 72 ... Inclined surface, 74 ... Copper band, 76 ... Annular band, 76A ... Inner groove,
76B...Truncated conical surface, 78...Cheek member, 78
A...Joint part, 78B...Truncated conical surface, 80...
Composite band, 82... Inner core material, 84... Sleeve, 86... Composite band, 88... Annular band,
90... circular band, 100... system, 10
2...Device, 104...Sizing die, 10
6... tension pulley device, 108... storage device, 11
0...Coil winding machine, 112...Torque motor,
114...control device, 116...first electrical signal,
118...Wire tension detection device, 120...Second
Electrical signal, 122...Temperature detection device, 124...
Function generator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回転式、摩擦型の連続押出し装置に使用され
る回転ホイール部材の製造方法であつて、該方法
は、 (a) 円筒状の円周部に円周方向に連続して形成さ
れた半径方向に延びる溝を有するホイール10
をつくり、かつ前記溝の中に前記ホイール10
の円周部とともに運動するための環状の金属バ
ンド76;82,84;88,90を固定し、 (b) 前記連続押出し装置の駆動モータによつて該
装置の軸受内で前記ホイール10を回転し、 (c) 予め定めた形状の端部を有する工具を、前記
ホイールに固定された前記環状の金属バンド7
6;84;90に押接させ、つぎに前記ホイー
ル10を連続的に回転しつつ前記工具を半径方
向に漸次に前進させ、それにより前記環状の金
属バンドの内周部に予め定めた適正な横断面形
状の作用溝12を加工する段階を含み、 前記作用溝12を有する前記環状の金属バンド
76;84;90の内周部が、前記ホイール部材
を具備した前記連続押出し装置内で使用時に押出
される所定の供給金属原料の形態と実質的に同等
の形態を有し、 前記工具の予め定めた端部の形状が、前記連続
押出し装置の作動時に、前記ホイール部材の前記
円筒状の内周部と協働する前記連続押出し装置の
シユー部材により前記作用溝12内に形成された
アーチ状の通路の端部を閉塞するために前記連続
押出し装置に使用される当接部材の予め定めた形
状と実質的に同等であることを特徴とする回転ホ
イール部材の製造方法。 2 前記ホイール溝に固定された環状の金属バン
ド76が前記ホイールと良好な熱伝導関係にある
請求項1記載の方法。 3 前記ホイール溝に固定された環状の金属バン
ド80が、前記ホイール溝内で該ホイール10と
同心的に配置されかつスリーブ状の第2の金属の
バンド84内に囲まれた第1の金属のバンド82
よりなり、前記第2の金属のバンド84が前記作
用溝12を有しかつ前記第1の金属のバンド82
と良好な、熱伝導関係にある請求項1または2記
載の方法。 4 前記ホイール溝に固定された前記環状の金属
バンド86が、前記ホイール溝の底部に前記ホイ
ールと同心的に配置されかつ第2の金属のバンド
90内に囲まれた第1の金属のバンド88を含
み、前記第1の金属のバンド88が前記第2の金
属のバンド90と良好な熱伝導関係にあり、かつ
前記第2の金属のバンド90が前記作用溝12を
有する請求項1または2記載の方法。 5 前記第1および第2の金属のバンドがそれぞ
れ、前記ホイールの材料が有するよりも大きい、
熱伝導率と単位体積当りの比熱との相乗効果をも
つ請求項3または4記載の方法。 6 前記第1の金属のバンドの前記相乗効果が、
前記第2の金属のバンドの前記相乗効果より大き
い請求項5記載の方法。 7 前記ホイールが前記連続押出し装置に回転可
能に取りつけられかつ該装置内で回転され、さら
に前記工具が前記装置を構成する当接部材であ
り、該当接部材は前記ホイールが回転するとき、
前記環状の金属のバンド内に半径方向内方に前進
される請求項1ないし6のいずれか一項に記載の
方法。
[Scope of Claims] 1. A method for manufacturing a rotating wheel member used in a rotary, friction-type continuous extrusion device, which method includes: Wheel 10 having radially extending grooves formed by
and insert the wheel 10 into the groove.
(b) rotating said wheel 10 in a bearing of said device by a drive motor of said continuous extrusion device; (c) attaching a tool having an end portion of a predetermined shape to the annular metal band 7 fixed to the wheel;
6; 84; 90; and then, while the wheel 10 is continuously rotated, the tool is gradually advanced in the radial direction, thereby applying a predetermined proper shape to the inner circumference of the annular metal band. the inner periphery of the annular metal band 76; 84; the shape of the predetermined end of the tool is substantially equivalent to the shape of the predetermined feed metal stock to be extruded, and the shape of the predetermined end of the tool is such that, during operation of the continuous extrusion device, the shape of the predetermined end of the tool a predetermined portion of the abutment member used in the continuous extrusion device for closing the end of the arch-shaped passage formed in the working groove 12 by the shoe member of the continuous extrusion device cooperating with the circumferential portion; A method of manufacturing a rotating wheel member, characterized in that the shape is substantially the same. 2. The method of claim 1, wherein an annular metal band 76 fixed in the wheel groove is in good heat conductive relationship with the wheel. 3. An annular metal band 80 fixed in the wheel groove includes a first metal band 84 disposed concentrically with the wheel 10 in the wheel groove and surrounded by a sleeve-shaped second metal band 84. band 82
The second metal band 84 has the working groove 12 and the first metal band 82 has the working groove 12.
3. The method according to claim 1, wherein the method has a good heat conduction relationship with the method. 4. The annular metal band 86 fixed to the wheel groove includes a first metal band 88 disposed concentrically with the wheel at the bottom of the wheel groove and surrounded by a second metal band 90. 3. The first metal band 88 has a good heat conduction relationship with the second metal band 90, and the second metal band 90 has the working groove 12. Method described. 5. each of said first and second metal bands is larger than said wheel material;
5. The method according to claim 3, which has a synergistic effect between thermal conductivity and specific heat per unit volume. 6. The synergistic effect of the first metal band is
6. The method of claim 5, wherein the synergistic effect of the second metal band is greater. 7. The wheel is rotatably attached to the continuous extrusion device and rotated within the device, and the tool is an abutment member constituting the device, and the abutment member is configured to rotate when the wheel rotates;
7. A method according to any one of the preceding claims, wherein the method is advanced radially inwardly into the annular metal band.
JP61286102A 1983-02-03 1986-12-02 Manufacture of rotary wheel member Granted JPS62168610A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB838302951A GB8302951D0 (en) 1983-02-03 1983-02-03 Continuous extrusion of metals
GB8302951 1983-02-03
GB8309836 1983-04-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62168610A JPS62168610A (en) 1987-07-24
JPS6361091B2 true JPS6361091B2 (en) 1988-11-28

Family

ID=10537392

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59014550A Granted JPS59144518A (en) 1983-02-03 1984-01-31 Continuous metal extrusion apparatus
JP59015299A Granted JPS59144519A (en) 1983-02-03 1984-02-01 Continuous metal extrusion apparatus
JP59016183A Granted JPS59144520A (en) 1983-02-03 1984-02-02 Continuous metal extrusion apparatus
JP59017238A Granted JPS59145704A (en) 1983-02-03 1984-02-03 Continuous extrusion system
JP61286102A Granted JPS62168610A (en) 1983-02-03 1986-12-02 Manufacture of rotary wheel member

Family Applications Before (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59014550A Granted JPS59144518A (en) 1983-02-03 1984-01-31 Continuous metal extrusion apparatus
JP59015299A Granted JPS59144519A (en) 1983-02-03 1984-02-01 Continuous metal extrusion apparatus
JP59016183A Granted JPS59144520A (en) 1983-02-03 1984-02-02 Continuous metal extrusion apparatus
JP59017238A Granted JPS59145704A (en) 1983-02-03 1984-02-03 Continuous extrusion system

Country Status (5)

Country Link
JP (5) JPS59144518A (en)
GB (2) GB8302951D0 (en)
KE (1) KE3779A (en)
SG (1) SG79287G (en)
ZA (2) ZA84473B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0742485B2 (en) * 1986-09-10 1995-05-10 住友電気工業株式会社 Extrusion molding method for powder alloys
GB201421818D0 (en) * 2014-12-08 2015-01-21 Univ Sheffield Manufacture of metal articles

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49123960A (en) * 1973-03-22 1974-11-27
JPS5410934B2 (en) * 1973-11-02 1979-05-10
SE417163B (en) * 1974-05-07 1981-03-02 Atomic Energy Authority Uk STRESSING COMPRESSION COMPANY CONTAINING MUCH AND FIXED PARTS
JPS5254657A (en) * 1975-10-29 1977-05-04 Westinghouse Electric Corp Continous extruding machine
JPS5410934U (en) * 1977-03-02 1979-01-24
JPS5433857A (en) * 1977-08-23 1979-03-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Device for controlling load of extruded material at outlet of extrusion die
GB2089703B (en) * 1980-12-22 1984-08-01 Atomic Energy Authority Uk Friction effected extrusion apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59144518A (en) 1984-08-18
SG79287G (en) 1988-04-15
JPS59144519A (en) 1984-08-18
ZA84474B (en) 1984-11-28
JPH0115325B2 (en) 1989-03-16
GB2175832B (en) 1987-06-17
JPS6317004B2 (en) 1988-04-12
JPS59144520A (en) 1984-08-18
JPS6361092B2 (en) 1988-11-28
JPH021203B2 (en) 1990-01-10
GB8611024D0 (en) 1986-06-11
GB8302951D0 (en) 1983-03-09
JPS62168610A (en) 1987-07-24
JPS59145704A (en) 1984-08-21
KE3779A (en) 1987-11-27
ZA84473B (en) 1984-11-28
GB2175832A (en) 1986-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4794777A (en) Continuous extrusion of metals
US3867082A (en) A granulating device for granulating synthetic plastics material in a flowable stage
JPS6158716A (en) Screw extruder
JP2021100824A (en) Pelletizer and pellet production method using the same
JP6668839B2 (en) Pelletizer and method for producing pellets using the same
KR20170142475A (en) Pellet extrusion die of underwater cutting machine
JPS6361091B2 (en)
JP5564010B2 (en) Cutter blade and pellet manufacturing apparatus of pellet manufacturing apparatus
CA1242672A (en) Continuous extrusion of metals
JP2011083920A (en) Granulating method and granulating apparatus of underwater cutting system
NO863551L (en) PROCEDURE AND SYSTEM FOR TREATING A CONTINUOUS, EXTRADED METAL PRODUCT.
JPH05124081A (en) Improved extruding die member