説明

押出プレスのコンテナ装置

【課題】コンテナの長手方向及び径方向の温度を均一化して制御することができる押出プレスのコンテナ装置を提供すること。
【解決手段】コンテナ外周面及び端面に加熱手段を備え、径方向に上部と下部及び長さ方向に複数個所分割し、該分割した各ゾーンそれぞれを温度制御自在とするとともに、内部に冷却手段を有する押出プレスのコンテナ装置において、前記コンテナ内部の冷却手段を、前記コンテナを分割した上部と下部それぞれ独立して温度制御自在に設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミニウム又はその合金等の金属の押出プレスに用いられるコンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、金属材料、例えばアルミニウム又はその合金材料等のビレットを押出プレス装置により押出す場合、所定の温度に加熱されたビレットをコンテナ内に装填し、ダイスにコンテナを押し付けてステムを前進駆動する。これによってダイスの出口部から成形された製品が押し出される。
ところで、押出プレスのコンテナ温度は、ビレットの温度が低下することや、コンテナ中央部の温度が上昇してコンテナ内径が膨張し製品内に空気を巻き込むことを防止する目的で均一に制御することが求められている。
【0003】
例えば、特許文献1には、全体をその全長に亘って所定の温度に温度制御自在なコンテナが開示されている。
特許文献1に示される従来のコンテナは、コンテナタイヤの略全長に亘ってメインヒータが装備され、コンテナタイヤの両端面には棒状の補助ヒータが挿入して設けられている。また、コンテナスリーブの外周面にはその長さの略全長に亘って螺旋状に冷却溝が設けられている。更に、コンテナタイヤには長さ方向の複数個所に温度検出部材が設けられ、長さ方向各部の温度を検出し、検出した信号に基づいて各部の温度を所定の温度に制御するように構成されている。
【0004】
コンテナの加熱はメインヒータ及び補助ヒータへの通電によって行い、温度を下げたい場合には、螺旋状冷却溝に冷媒を選択的に供給して全長の所定長さ範囲を冷却することによって、コンテナ各部の温度を制御自在にし得るとされている。
このように、従来のコンテナでは、加熱手段と冷却手段とを備えて、コンテナ長さ方向の各部の温度をそれぞれに制御しようとするものである。
【特許文献1】特開昭63−49320号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来技術においては、コンテナタイヤの外周面を外部から、そして端面部を内部から熱量を加えて加熱し、一方、コンテナスリーブ外周部の冷却溝に冷媒を供給して冷却することでコンテナの長さ方向の温度を所定の温度に制御する。この方法では、コンテナの上部側に熱量が蓄積され下部側より温度が高くなりコンテナの径方向に生じる制御温度の不均一を解消することができなかった。
【0006】
また、均熱加熱ビレットを用いた製品の押出しに際して製品の長手方向の温度を均一化するには、ビレット温度に対してコンテナの長さ方向及び径方向の温度を所定の均一温度に制御することが不可避であるが、従来技術においてはコンテナ径方向の温度の不均一を解消することができなかった。
本発明の課題は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、コンテナの長手方向及び径方向の温度を均一化して制御し得る押出プレスのコンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の請求項1に記載の押出プレスのコンテナ装置は、外周面及び端面に加熱手段を備え、コンテナを径方向に上部と下部とに、かつ長さ方向に複数個所分割し、該分割した各ゾーンそれぞれを温度制御自在とするとともに、前記コンテナ内部に冷却手段を有する押出プレスのコンテナ装置において、前記冷却手段は、前記径方向に分割した上部と下部とにそれぞれが温度制御自在で独立して設けられたことを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の押出プレスのコンテナ装置は、請求項1に記載の発明において、前記分割した上部と下部それぞれのコンテナ周壁の内部に弓字状の冷媒通路と、該冷媒通路の両端部と長さ方向の複数個所に前記冷媒通路及びコンテナ外部と連通し冷媒を給排する通路孔とを設け、前記冷媒通路への冷媒の給排を制御することで温度制御自在としたことを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の押出プレスのコンテナ装置は、請求項2に記載の発明において、前記冷媒通路の両端部に設けた前記通路孔の外部接続口は冷媒供給通路又は冷媒排出通路のいずれか一方と電磁弁を介して接続され、前記冷媒通路の長さ方向の複数個所に設けた前記通路孔は冷媒供給通路及び冷媒排出通路と電磁弁を介して接続されるとともに、前記コンテナ長さ方向の複数の箇所に温度検出手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る押出プレスのコンテナ装置は、コンテナを径方向に上下に2分割(2等分)するとともに長さ方向に複数箇所分割し、分割した各ゾーンを独立して温度制御可能に加熱手段及び冷却手段を設けたので、部分的な加熱及び冷却を行うことができる。このため、コンテナの長さ方向と径方向、特にコンテナの上部と下部における温度の不均一が解消されて、コンテナ温度を均一且つ所定の設定温度に制御することができる。そして、この制御により、押出中のビレット温度が均一化されることから、製品の長さ方向の温度も均一化することができ、製品の品質が安定する。
また、コンテナの全体的な加熱や冷却を行うことで加熱時間や降温時間が短縮でき、異なる合金の押出に際して任意の押出温度への変更が容易となり押出プレスの生産性が向上するという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の押出プレスのコンテナ装置について実施の形態を説明する。なお、以下の記載において、一般的な技術、公知の技術、汎用の技術は省略している。
先ず、図面に基づいて本発明を実施するための形態について説明する。図1及び図2は、本発明を実施するための形態に係り、図1は本実施形態によるコンテナ装置の全体構成図である。図2は、冷媒通路と通路孔とを介して冷媒を供給及び排出する冷媒通路との関係を説明する図面である。
【0011】
図1に示すようにコンテナ装置10は、コンテナタイヤ12とコンテナスリーブ13とコンテナライナ14とを有し、ビレットが装填されるコンテナ11と、コンテナ11を保持するコンテナホルダ15と、コンテナタイヤ12の外周面と両端面を加熱する主ヒータ31a〜31f及び副ヒータ32a〜32dとにより要部が構成される。
コンテナタイヤ12の外周面を加熱する主ヒータ31a〜31fは、コンテナタイヤ12に直接取付けることなく空隙を設けてコンテナホルダ15の内周部に、コンテナの両端面を加熱する副ヒータ32a〜32dは、コンテナタイヤ12の両端面に貼着して設けてある。コンテナタイヤ12の温度調整は、長さ方向の両端部及び中央部の3分割、また、径方向に上下2分割された六つのゾーンとし、主ヒータ31a〜31f及び副ヒータ32a〜32dは、一ゾーンずつ独立してヒータに供給する電力をコントロールすることで温度制御される。
【0012】
コンテナスリーブ13の外周面上部及び下部には、その略全長に亘ってそれぞれ独立した弓字状の冷媒通路41a、41bが設けられている。冷媒通路41a、41bは、コンテナスリーブ13をコンテナタイヤ12に嵌挿した状態で流路として形成される。
コンテナタイヤ12にはコンテナ11の外部より冷媒通路41a、41bへ冷媒を給排する複数の通路孔42a〜42hが前記独立した加熱ゾーンに対応して設けられており、複数の通路孔42a〜42hのコンテナタイヤ12外周面にはそれぞれ外部接続口45a〜45hが設けられている。
さらに、コンテナタイヤ12には、コンテナ11の温度を検出するための温度検出手段としての熱電対21a〜21fとコンテナ11の最高温度を検出する熱電対22が、コンテナタイヤ12に穿孔された挿通孔23a〜23f、24に挿設された構成となっている。
【0013】
図2に示すように、コンテナスリーブ13の外周面に形成された冷媒通路41a、41bがコンテナタイヤ12に形成された通路孔42a〜42hを介して冷媒供給通路51及び冷媒排出通路52に連通した構成となっている。コンテナスリーブ13の上部の冷媒通路41aへの冷媒供給は、冷媒供給通路51から冷媒供給側の電磁開閉弁52a〜52c及び通路孔42a〜42cを介して行われる。また、冷媒の排出は、通路孔42b〜42d及び冷媒排出側の電磁開閉弁53a〜53cを介して冷媒排出通路52から行われる。符号45a〜45dは、コンテナタイヤ12に設けた外部配管となる冷媒給排通路との接続口を示している。なお、図2に示すコンテナスリーブ13は外周面を展開して表したものである。
【0014】
コンテナスリーブ13の下部に設けた冷媒通路41bへの冷媒供給は、冷媒供給通路51から冷媒供給側の電磁開閉弁52d〜52f及び通路孔42e〜42gを介して行われる。また、冷媒の排出は、通路孔42f〜42h及び冷媒排出側の電磁開閉弁53d〜53fを介して冷媒排出通路52から行われる。符号45e〜45hは、コンテナタイヤ12に設けた外部配管となる冷媒給排通路との接続口を示している。なお、冷媒の供給及び排出の方向を図2に矢印で示した。
冷媒は冷媒供給源50から冷媒供給通路51へ供給され、冷媒は露点を下げた乾燥空気を好適に用いる。乾燥空気は、空気圧縮機で圧縮された圧縮空気をエアドライヤに通過させることで容易に得ることができる。
【0015】
本実施の形態では、前述したようにコンテナを長さ方向に3分割、径方向に上下2分割した計六つのゾーンで温度制御を行う構成とした。
第1ゾーンはコンテナ上部のダイ側とし、加熱には主ヒータ31a及び副ヒータ32aが用いられる。温度の検出は熱電対21aによって行われ、このゾーンの温度が設定値を越えた場合には、電磁開閉弁53a及び54aを励磁して通路を開放し通路孔42aから冷媒を供給し、通路孔42bから排出することでコンテナのダイ側上部を冷却する。
第2ゾーンはコンテナ上部の中央部とし、加熱には主ヒータ31bが用いられる。温度の検出は熱電対21bによって行われ、このゾーンの温度が設定値を越えた場合には、電磁開閉弁53b及び54bを励磁して通路を開放し通路孔42bから冷媒を供給し通路孔42cから排出することでコンテナの中央部を冷却する。
【0016】
第3ゾーンはコンテナ上部のステム側とし、加熱には主ヒータ31c及び副ヒータ32bが用いられる。温度の検出は熱電対21cによって行われ、このゾーンの温度が設定値を越えた場合には、電磁開閉弁53c及び54cを励磁して通路を開放し通路孔42cから冷媒を供給し通路孔42dから排出することでコンテナのステム側上部を冷却する。
第4ゾーンはコンテナ下部のダイ側とし、加熱には主ヒータ31d及び副ヒータ32cが用いられる。温度の検出は熱電対21dによって行われ、このゾーンの温度が設定値を越えた場合には、電磁開閉弁53d及び54dを励磁して通路を開放し通路孔42eから冷媒を供給し通路孔42fから排出することでコンテナのダイ側下部を冷却する。
【0017】
第5ゾーンはコンテナの下部中央部とし、加熱にはヒータ31eが用いられる。温度の検出は熱電対21eによって行われ、このゾーンの温度が設定値を越えた場合には、電磁開閉弁53e及び54eを励磁して通路を開放し通路孔42fから冷媒を供給し通路孔42gから排出することでコンテナの中央部を冷却する。
第6ゾーンはコンテナの下部ステム側とし、加熱には主ヒータ31f及び副ヒータ32dが用いられる。温度の検出は熱電対21fによって行われ、このゾーンの温度が設定値を越えた場合には、電磁開閉弁53f及び54fを励磁して通路を開放し通路孔42gから冷媒を供給し通路孔42hから排出することでコンテナのステム側下部を冷却する。
以上のように各ゾーンの温度は、所定の設定温度となるように加熱手段と冷却手段とを用いて制御することで均一化されるのである。
【0018】
そして、押出ビレットの材料が変更されて温度制御の設定値を例えば今の運転温度より低く設定した場合には、コンテナの端面から端面までの冷媒通路に冷媒を供給する。図2に示す冷媒供給側の電磁開閉弁52a、52d及び冷媒排出側の電磁開閉弁53c、53fをそれぞれ励磁して通路を開放することで、コンテナ全体を冷却することができる。
コンテナ全体を冷却する場合の温度検出は熱電対51によって行われ、検出される温度が所定の冷却温度設定値より高い状態においては、加熱用の主ヒータ31a〜31f及び副ヒータ32a〜32dへの通電は遮断されている。
【0019】
以上説明したように、本発明の押出プレスのコンテナ装置は、コンテナを上下方向に2等分に分割するとともに長さ方向に複数箇所分割し、温度制御自在となる加熱手段、冷却手段及び温度検出手段を設け、各ゾーンを独立して温度制御できるように構成した。検出した温度が設定値より低い場合はヒータにより加熱を行い、また検出した温度が設定値より高い場合には冷媒通路に冷媒を供給して冷却を行って、コンテナの長さ方向と径方向における温度の不均一を解消する。このようにコンテナ全体を複数のゾーンに分割して、ゾーン毎に加熱や冷却を行うことでコンテナ温度を均一且つ所定の設定温度に制御することができる。これにより、押出中のビレット温度が均一化されることから、製品の長さ方向の温度を均一化でき、製品の品質が安定する。
また、全体的な加熱や冷却を行うことで加熱時間や降温時間が短縮でき、異なる合金の押出に際して任意の押出温度への変更が容易となり押出プレスの生産性が向上するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本実施形態によるコンテナ装置の全体構成図である。
【図2】冷媒通路と通路孔を介して冷媒を供給及び排出する冷媒通路との関係を説明する図面である。
【符号の説明】
【0021】
10 コンテナ装置
11 コンテナ
12 コンテナタイヤ
13 コンテナスリーブ
14 コンテナライナ
15 コンテナホルダ
21a〜21f、22 熱電対
23a〜23f、24 挿通孔
31a〜31f 主ヒータ
32a〜32d 副ヒータ
41a、42b 冷媒通路
42a〜42h 通路孔
50 冷媒源
51 冷媒供給通路
52 冷媒排出通路
53a〜53f 冷媒供給側の電磁開閉弁
54a〜54f 冷媒排出側の電磁開閉弁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面及び端面に加熱手段を備え、コンテナを径方向に上部と下部とに、かつ長さ方向に複数個所分割し、該分割した各ゾーンそれぞれを温度制御自在とするとともに、前記コンテナ内部に冷却手段を有する押出プレスのコンテナ装置において、
前記冷却手段は、前記径方向に分割した上部と下部とにそれぞれが温度制御自在で独立して設けられたことを特徴とする押出プレスのコンテナ装置。
【請求項2】
前記分割した上部と下部それぞれのコンテナ周壁の内部に弓字状の冷媒通路と、該冷媒通路の両端部と長さ方向の複数個所に前記冷媒通路及びコンテナ外部と連通し冷媒を給排する通路孔とを設け、前記冷媒通路への冷媒の給排を制御することで温度制御自在としたことを特徴とする請求項1に記載の押出プレスのコンテナ装置。
【請求項3】
前記冷媒通路の両端部に設けた前記通路孔の外部接続口は冷媒供給通路又は冷媒排出通路のいずれか一方と電磁弁を介して接続され、前記冷媒通路の長さ方向の複数個所に設けた前記通路孔は冷媒供給通路及び冷媒排出通路と電磁弁を介して接続されるとともに、前記コンテナ長さ方向の複数の箇所に温度検出手段を設けたことを特徴とする請求項2に記載の押出プレスのコンテナ装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−115664(P2010−115664A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−288628(P2008−288628)
【出願日】平成20年11月11日(2008.11.11)
【出願人】(300041192)宇部興産機械株式会社 (268)
【Fターム(参考)】