JPS5918131B2 - 連続的な押出しのための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作物を変形せしめるための装置に関し、更に
詳細にはワイヤ等の不定長の細長製品を形成するために
ロンド等の不定長の細長工作物を連続的に押出すための
装置に関する。

不定長の細長製品を形成するように不定長の細長工作物
を変形せしめる技術において、連続的な静水押出し技術
は知られている。

例えば米国特許第３，７４０，９８５号および第３，９
８５，０１１号−このうち前者は特許Ｒｅ、 ２８，７
９５として再発行されたーは不定長の細長製品の連続的
な静水押出しのための装置の２つの実施例およびそれに
関する方法を開示している。

これらの実施例は圧力勾配を増大せしめ工作物を細長製
品へと変形せしめるダイスに工作物を強制的に通すこと
により工作物の延性を実質的に増大せしめるために不定
長の工作物に適当な雰断伝達媒体を介して力を加えるた
めの数列の把持要素セレクターを移動せしめることを組
入れている。

また、溝付きの、半径方向最外方の表面を有する単一回
転部材を利用して工作物を湾曲した通路に沿ってダイス
へ向けて且つダイスを介して前進せしめることにより細
長製品を生産することも知られている。

かかる技術は米国特許第３，７６５，２１６号および米
国特許第３，８７２，７０３号に開示されている。

最後に挙げた２つの特許は静止部材を用いて工作物に係
合せしめ該工作物を回転部材内の溝内に維持するもので
ある。

これは必然的に静止部材の表面との接触により、ダイス
へ向かう工作物の前進に対抗し明らかに押出しプロセス
における非効率の源である摩擦抵抗を工作物に押しつけ
るものである。

またそれは工作物の静水押出し時に連続的に増大する圧
縮圧力を与えないものである。

押出しプロセスに関連した摩擦抵抗の問題を克服せんと
する技術が米国特許第３，９１１，７０５号に開示され
ている。

これは静止部材と工作物との間に可撓性のバンドを利用
するものであり、該バンドは回転部材および工作物と共
に前進することを許されると共に、静止部材と接触する
バンド表面上には工作物上の摩擦抵抗を最少ならしめる
ために潤滑剤を有する。

しかしかかる配置においては、汚染および／またはロッ
ドの滑りを惹起する恐れのある回転部材内の溝内への潤
滑剤の侵入を防止するように、且つ高圧においてバンド
の周のまわりにおける金属のフラッシュ押出しを防止す
るようにバンドの縁のまわりに効果的な密封を与えるた
めの機構はなんら利用されてはいない。

しかも緊張状態に維持された比較的薄い可撓性バンドを
使用することは、装置が耐えうる最大押出し圧力を制限
する。

更に２つのプロセスが米国特許第３，９２２，８９８号
および「ワイヤ・ジャーナル」誌１９７５年７月号の７
３頁における” Ｅｘｔｒｏｌ ｌｉｎｇ ： Ｃｏｍ
ｂｉｎｉｎｇＥｘｔｒｕｓｉｏｎ ａｎｄ Ｒｏｌｌｉ
ｎｇ ”と題するＢｅｔｚａｌｅｌＡｕｉｔｚｕｒによ
る論文において開示されている。

これらの刊行物はその半径方向最外方の表面が協力して
細長工作物を把持するための域を両者間に画成するよう
に平行な軸上に装着される２つの円形ブロックまたはロ
ールを設けることを開示している。

該ロールを同時に回転せしめると細長工作物はそれと接
線方向に前進せしめられ適当に位置するダイスを介して
押出される。

加えて、前記Ａｕ１ｔｚｕｒの論文はロールの一方のも
のの半径方向最外方表面上における突起が他方のロール
の半径方向最外方表向上の溝と嵌合して工作物把持域を
形成することを記載している。

明らかに、工作物と円形ブロックまたはロールとの間の
接触長さはこの一般型式のシステムにおいては比較的制
限され、従って前進する工作物に加えられうる最大押出
し圧力も同様に制限される。

不定長の細長製品を形成するために不定長の細長工作物
を連続的に静水押出しするための技術は特公昭５４−４
０４６１号において開示されている。

この技術は半径方向に延びる表面内に環状溝を有する第
１の回転子と、第２の回転子の半径方向に延びる表面が
第１の回転子内の環状溝のみの一部を蔽うように、第１
の回転子の回転軸とは異る軸を中心に回転すべく装着さ
れた第２の回転子とを用いる。

２個の回転子が同様な回転方向に共に回転せしめられる
につれて、有利には静水媒体で被覆された細長工作物は
環状溝の蔽われない部分内へと導入され、環状溝の蔽わ
れた部分を介して送られ、細長製品を形成すべくダイス
を通過することにより環状溝の蔽われた部分から出る。

第２の回転子は細長工作物が環状溝の蔽われた部分内を
ダイスに向けて前進するにつれて増大する圧力勾配を細
長工作物およびその被覆内に支持するためにダイスの配
置位置に向けて僅かな傾きをもって好ましくは装着され
ている。

本発明はこれら従来技術のうちのあるものの欠点を避け
る改良された装置を提供するものである。

本発明は２つの嵌合表面のうちの一方のものにおける環
状溝の第１の部分内に細長工作物を導入することにより
不定長の細長製品を生産するために不定長の細長工作物
を連続的に変形せしめんとするものであり、前記２つの
嵌合表面は内側回転部材の外面と外側回転部材の内面で
ある。

内側回転部材はトロイドまたは円板状部材の形態をなし
てよく、外側回転部材はトロイドの形態をなしてよい。

内側および外側部材は環状溝の第２の部分が環状溝を含
まぬ嵌合表面により蔽われる一方、環状溝の第１の部分
が環状溝を含まぬ嵌合表面により蔽われないような角度
で交差するそれぞれの軸を有する。

内側部材と外側部材をそのそれぞれの軸を中心に適切な
回転方向に同時に回転せしめることにより、細長工作物
は環状溝の第１の部分から環状溝の第２の部分内へと前
進せしめられ、次いでその前進する細長工作物が環状溝
の第１の部分に再び接近する際に変形用媒介内へと前進
せしめられうる。

好ましくはダイスである変形用媒介は好ましくは静水媒
体で被罹された細長工作物を不定長の細長製品に変形せ
しめる。

まず第１図において、トロイドまたは円板状部材の形態
をなす内側回転部材又は内側トロイド１１とトロイドの
形態をなす外側回転部材又は外側トロイド１２とが示さ
れ、外側トロイド１２は断面図で示されている。

内側部材１１は該内側部材１１の外面１３と外側部材１
２の内面１４が嵌合表面を構成するように外側部材１２
内に受容されている。

外面１３および内面１４は内側部材１１および外側部材
１２が回転せしめられる際に互いに相対運動を許すよう
な形状になされている。

内側トロイド１１の外周のまわりには環状溝１５が延び
ている。

内側トロイド１１の固定軸線１６および外側トロイド１
２の固定軸線１７は環状溝１５の第１の部分１８が外側
トロイド１２の内面１４により蔽われず環状溝１５の第
２の部分１９が外側トロイド１２の内面１４により蔽わ
れるような角度、例えば１２インチ（３０，４８ｍ）の
外径をもつ内側トロイド１−１に対し３°をもって交差
している。

この関係は両トロイド１１，１２のそのぞれぞれの軸線
１６，１γを中心とした回転によって変るものではない
。

次に第２図に移ると、トロイドまたは円板状部材の形態
をなす内側回転部材又は内側トロイド２１とトロイドの
形態をなす外側回転部材又は外側トロイド２２とが示さ
れ、外側トロイド２２は断面図で示されている。

内側部材２１および外側トロイド２２はそれぞれ第１図
に示した内側トロイド１１および外側トロイド１２とほ
ぼ同様である。

即ち、内側トロイド２１は該内側トロイド２１の外面２
３および外側トロイド２２の内面２４が内側部材２１お
よび外側部材２２が回転する際に互いに相対的に運動し
うる嵌合表面を構成するように外側トロイド２２内に受
容されている。

第２図の配置は環状溝２５が内側トロイド２１の外周の
まわりではなく外側トロイド２２の内周のまわりに延び
ているという点で第１図の配置とは異る。

従って、内側および外側トロイド２１，２２のそれぞれ
の固定軸線２６．２７の交点にはこの場合も角度が存在
するから、環状溝２５の第１の部分２８は内側トロイド
２１の外面２３によって蔽われず、一方環状溝２５の第
２の部分２９は内側トロイド２１の外面２３により蔽わ
れている。

この関係は両トロイド２１．２２のそれぞれの軸２６．
２γを中心とした回転によって変るものではない。

次に第３図において、装置３０は不定長の細長製品Ｐ例
えば１つまたはそれ以上の金属ワイヤを生産するために
不定長の細長工作物Ｗ例えば加熱または未加熱状態の金
属ロンドを連続的に変形せしめるようになされている、
。

装置３０はトロイドまたは円板状部材の形態をなす内側
回転部材又は内側トロイド３１とトロイドの形態をなす
外側回転部材又は外側トロイド３２（外側トロイドは第
３図では断面図で示されている）とを含み、これらは第
１図の配置において示した内側部材１１と外側トロイド
１２とそれぞれほぼ同一である。

しかし、あるいはまた、その幾伺学形状は以下に詳述す
るごとく第２図の配置において示したものとほぼ同じに
してもよい。

内側部材３１は該内側部材３１の外面３３および外側ト
ロイド３２の内面３４が内側部材３１および外側トロイ
ド３２が回転せしめられる際に互いに相対的に運動しう
る球面状嵌合表面を構成するように外側トロイド３２内
に受容されている。

内側トロイド３１の外周のまわりには環状溝３５が延び
ている。

トロイド３１．３２は以下に更に詳述するごとく、内側
トロイド３１の固定軸線３６と外側トロイド３２の固定
軸線３１とが角度をもって交差するように装着されてい
る。

従って。環状溝３５の第１の部分３８は外側トロイド３
２の内面３４により蔽われず、一方環状溝３５の第２の
部分３９は外側トロイド３２の内面３４により蔽われて
いる。

この関係は両トロイド３１，３２のそのそれぞれの軸線
３６．３７を中心にした回転によって変るものではない
。

内側トロイド３１の軸線３６は該内側トロイド３１を装
着せしめた軸４１の中心線に沿って固定されている。

軸４１は例えば該軸４１上に装着されたプーリ４４と係
合するベルト４３により駆動されると２つの軸受４２，
４２内で回転可能である。

軸４１の一端上には板４５が螺合せしめられて内側トロ
イド３１を外側トロイド３２内に保持する働きをなす。

外側トロイド３２の軸線３１は外側トロイド３２を包囲
し且つ例えば駆動内側トロイド３１および被駆動外側ト
ロイド３２のそれぞれの嵌合表面３３，３４に沿う摩擦
力により発生せしめられる軸線３１を中心にしての外側
トロイド３２の回転を許す玉軸受４６の軸線に沿って固
定されている。

あるいはまた、外側トロイド３２が駆動されるようにし
てもよいし、あるいは内側部材３１と外側トロイド３２
の双方が駆動されるようにしてもよい。

環状溝３５の蔽われない第１の部分３８に隣接する位置
から内側トロイド３１の外面３３内の環状溝３５内へと
ダイスステム４１が突出している。

該ダイスステム４１はその端部において、環状溝３５の
蔽われた第２の部分３９内へと少なくとも部分的に延び
るダイス４８を支持している。

第３図の装置３０の作動について説明する。

内側部材３１および外側部材３２が矢印４９の方向にそ
のそれぞれの軸線３６，３γのまわりに同時に回転して
いる状態では、駆動プーリ４４および軸４１の回転によ
り、細長工作物Ｗが内側トロイド３１内の環状溝３５の
蔽われていない第１の部分３８内へと給送される。

好ましくは適当な静水媒体例えばワックスで被覆された
細長工作物Ｗはダイスステム４１の下側で環状溝３５の
第１の部分３８に進入しうる。

回転するトロイド３１，３２は細長工作物Ｗを環状溝３
５の第１の部分３８から環状溝３５の蔽われた第２の部
分３９内へと前進せしめ、次いで、その前進する細長工
作物Ｗが環状溝３５の第１の部分３８に再び接近するに
つれてダイス４８内へと前進せしめる。

細長工作物Ｗはダイス４８内の１つまたはそれ以上の適
当な穴を通過して後細長製品Ｐとしてダイスステム４γ
を介して出る。

あるいはまた、第１図の配置の代りに第２図の配置を第
３図の装置に代置することにより、細長製品Ｐは部材２
１，２２と同様な２個の嵌合トロイドのうち外側のもの
の環状溝を介し且つ適当なダイスを介して細長工作物Ｗ
を通すことによって連続的に形成されうる。

上述の装置は本発明の好ましい実施例を単に例示するも
のにすぎないことは言うまでもない。

もちろん、本発明の原理に従って種々の変形をなしつる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はトロイドまたは円板状部材の形態をなす内側回
転部材とトロイドの形態をなす外側回転部材とから成る
幾何学的配置を示す一部断面による概略図であり、両回
転部材は内側部材の外面および外側部材の内面が嵌合表
面を構成するような形状になされ、内側部材はその外面
に沿って環状溝を含み、内側部材および外側部材は環状
溝が外側部材の内面により一部蔽われ一部蔽われないよ
うな角度で交差するそれぞれの軸を有する。 第２図は内側部材と外側部材から成り第１図の配置と同
様であるが環状溝が外側部材の内面内に位置し内側部材
の外面により一部蔽われ一部蔽われない幾何学的配置を
示す一部断面による概略図、第３図は不定長の細長製品
を生産するために不定長の細長工作物を連続的に変形せ
しめるために本発明の原理に従って構成され、第１図に
示した型式の幾何学的配置で内側部材および外側部材を
含む装置の平面図である。 主要部分の符号の説明、１１，２１，３１・・・・・・
内側回転部材、１２，２２，３２・・・・・・外側回転
部材、１５，２５，３５・・・・・・環状溝、１８，２
８゜３８・・・・・・環状溝の第１の部分、１９，２９
，３９・・・・・・環状溝の第２の部分、３０・・・・
・・装置、４１・・・ダイスステム、４８・・・・・・
ダイス、Ｐ・・・・・・細長製品。 Ｗ・・・・・・細長工作物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外面を有する内側回転部材を含む、不定長の細長製
   品を生産するため不定長の細長工作物の連続的な押出し
   のための装置において、 内面を有する外側回転部材を設け、該内面と該外面とは
   互いに部分嵌合するよう形成され、該嵌合表面の一方は
   環状溝を含み、 該内側回転部材の軸線と該外側回転部材の軸線とは、環
   状溝の第一の部分を被う対向面がなく一方環状溝の第二
   の部分を対向向により被うように、角度をなして交わり
   、 ダイスが環状溝の第二の部分に配され、 前記内側回転部材と前記外側回転部材とはそれぞれの軸
   を中心に同時に回転し細長工作物を環状溝の第一の部分
   より第二の部分へと運ぶよう配されていることを特徴と
   する連続的な押出しのための装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の連続的な押出しのた
   めの装置において、 環状溝は内側回転部材の外面内に位置することを特徴と
   する連続的な押出しのための装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の連続的な押出しのた
   めの装置において、 環状溝は外側回転部材の内面内に位置することを特徴と
   する連続的な押出しのための装置。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載
   の連続的な押出しのための装置において、内面および外
   面は球体の一部から成り、前記軸線は外面の中心平面に
   おいて交差することを特徴とする連続的な押出しのため
   の装置。