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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023067735
(43)【公開日】2023-05-16
(54)【発明の名称】ダイブロック装置
(51)【国際特許分類】
B21C 25/02 20060101AFI20230509BHJP
B21C 29/04 20060101ALI20230509BHJP
【ＦＩ】
B21C25/02 A
B21C29/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022114632
(22)【出願日】2022-07-19
(31)【優先権主張番号】P 2021178531
(32)【優先日】2021-11-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】300041192
【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】川合 佑人
(72)【発明者】
【氏名】西岡 典洋
【テーマコード（参考）】
4E029
【Ｆターム（参考）】
4E029MA04
4E029MA05
4E029SA01
4E029SA02
4E029SA08
(57)【要約】
【課題】運転位置と交換位置の間を往復移動できる簡易な構成の冷却機構を備える押出成形機におけるダイブロック装置を提供すること。
【解決手段】本発明のダイブロック装置（１０）は、押出を行う運転位置（Ｐ１）とダイスの交換を行う交換位置（Ｐ２）との間を往復移動するダイブロック部（２０）と、ダイブロック部に向けて冷却気体（ＣＧ）を供給する気体供給部（４０）と、を備える。ダイブロック部（２０）は、ダイスが支持される支持面（２１Ｃ，２１Ｄ）を有するブロック体（２１）と、冷却気体（ＣＧ）の供給口（２４Ｄ）と、供給口（２４Ｄ）からブロック体（２１）を貫通して支持面に開口する吐出口（２４Ｃ）と、を有する気体流路（２４）と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】本発明のダイブロック装置（１０）は、押出を行う運転位置（Ｐ１）とダイスの交換を行う交換位置（Ｐ２）との間を往復移動するダイブロック部（２０）と、ダイブロック部に向けて冷却気体（ＣＧ）を供給する気体供給部（４０）と、を備える。ダイブロック部（２０）は、ダイスが支持される支持面（２１Ｃ，２１Ｄ）を有するブロック体（２１）と、冷却気体（ＣＧ）の供給口（２４Ｄ）と、供給口（２４Ｄ）からブロック体（２１）を貫通して支持面に開口する吐出口（２４Ｃ）と、を有する気体流路（２４）と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
押出を行う運転位置とダイスの交換を行う交換位置との間を往復移動するダイブロック部と、
前記ダイブロック部に向けて冷却気体を供給する気体供給部と、を備え、
前記ダイブロック部は、
前記ダイスが支持される支持面を有するブロック体と、
前記冷却気体の供給口と、前記供給口から前記ブロック体を貫通して前記支持面に開口する吐出口と、を有する気体流路と、を備え、
前記気体供給部は、
前記ダイブロック部が前記運転位置にあるときに、前記供給口を介して前記気体流路に連通するように設けられる供給路を備える、ダイブロック装置。
前記ダイブロック部に向けて冷却気体を供給する気体供給部と、を備え、
前記ダイブロック部は、
前記ダイスが支持される支持面を有するブロック体と、
前記冷却気体の供給口と、前記供給口から前記ブロック体を貫通して前記支持面に開口する吐出口と、を有する気体流路と、を備え、
前記気体供給部は、
前記ダイブロック部が前記運転位置にあるときに、前記供給口を介して前記気体流路に連通するように設けられる供給路を備える、ダイブロック装置。
【請求項2】
前記ダイブロック部は、複数の前記気体流路を備え、
前記気体供給部は、複数の前記気体流路のそれぞれに連通する前記供給路を備える、
請求項１に記載のダイブロック装置。
前記気体供給部は、複数の前記気体流路のそれぞれに連通する前記供給路を備える、
請求項１に記載のダイブロック装置。
【請求項3】
前記支持面は、正面視した形状が円弧面をなし、
前記円弧面の曲率中心を基準にして、高さ方向に対して±３０°の範囲に前記気体流路の前記吐出口が開口する、
請求項１または請求項２に記載のダイブロック装置。
前記円弧面の曲率中心を基準にして、高さ方向に対して±３０°の範囲に前記気体流路の前記吐出口が開口する、
請求項１または請求項２に記載のダイブロック装置。
【請求項4】
前記ブロック体は、押出を担う小径部と、前記小径部に連なる大径部とを備える前記ダイスを保持し、
前記ブロック体は、前記ダイスの前記小径部を支持する小径支持部と、前記ダイスの前記大径部を支持する大径支持部と、を備え、
前記気体流路は、前記小径支持部に設けられる、
請求項１または請求項２に記載のダイブロック装置。
前記ブロック体は、前記ダイスの前記小径部を支持する小径支持部と、前記ダイスの前記大径部を支持する大径支持部と、を備え、
前記気体流路は、前記小径支持部に設けられる、
請求項１または請求項２に記載のダイブロック装置。
【請求項5】
前記ブロック体は、押出を担う小径部と、前記小径部に連なる大径部とを備える前記ダイスを保持し、
前記ブロック体は、前記ダイスの前記小径部を支持する小径支持部と、前記ダイスの前記大径部を支持する大径支持部と、を備え、
前記気体流路は、前記大径支持部に設けられる、
請求項１または請求項２に記載のダイブロック装置。
前記ブロック体は、前記ダイスの前記小径部を支持する小径支持部と、前記ダイスの前記大径部を支持する大径支持部と、を備え、
前記気体流路は、前記大径支持部に設けられる、
請求項１または請求項２に記載のダイブロック装置。
【請求項6】
前記ブロック体は、温度センサを内蔵し、
前記温度センサによる前記ブロック体の検出温度が、予め設定される設定温度を超えると、前記供給路に前記冷却気体が供給される、
請求項１または請求項２に記載のダイブロック装置。
前記温度センサによる前記ブロック体の検出温度が、予め設定される設定温度を超えると、前記供給路に前記冷却気体が供給される、
請求項１または請求項２に記載のダイブロック装置。
【請求項7】
前記ブロック体は、ヒータを内蔵し、
前記検出温度が予め設定される設定温度を超えると、前記ヒータによる加熱設定温度を低下させて、さらに前記検出温度を予め定められる設定時間だけ監視し、前記検出温度が前記設定温度を超えていると、前記検出温度が前記設定温度を下回るまで、前記供給路に前記冷却気体が供給される、
請求項６に記載のダイブロック装置。
前記検出温度が予め設定される設定温度を超えると、前記ヒータによる加熱設定温度を低下させて、さらに前記検出温度を予め定められる設定時間だけ監視し、前記検出温度が前記設定温度を超えていると、前記検出温度が前記設定温度を下回るまで、前記供給路に前記冷却気体が供給される、
請求項６に記載のダイブロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、押出プレス機に用いられるダイブロック装置に関する。
【背景技術】
【0002】
押出プレス機は、加工容易な金属材料、例えば、アルミニウム又はその合金（以後：アルミ材）をダイスに押圧させて、所定断面形状のアルミ製品を連続的にダイスから押し出す（押出成形）ことによりアルミ製品を製造する装置である。ダイスには、アルミ製品の断面形状を模した開口部が形成されており、押出成形された長尺のアルミ製品は所定の長さに切断されて個々のアルミ製品となる。
【0003】
従来の押出プレス機とその押出工程について図１を参照しながら説明する。図１は、詳細な構成の図示を割愛した押出プレス機１００の構成の概要を示す概略断面側面図である。押出成形されるアルミ材は、製造する押出製品Ｗに見合った所定の直径の円筒形のビレットＢとして形成され、コンテナ１内の空隙であるビレット収納部１Ａに挿入される。
【0004】
押出圧力を発生させるメインシリンダ４は、シリンダロッドを前進させるための油室のみを有する油圧シリンダを構成し、メインラム４Ａがシリンダロッドに相当する。そして、このメインラム４Ａに押出ステム３が取り付けられている。メインポンプユニット５から油圧回路を介してメインシリンダ４の油室に供給される作動油によって、メインラム４Ａの位置（ラム位置）がダイス２側に移動（前進／図１の右側）すると、押出ステム３も移動（前進）し、ビレットＢをダイス２に押圧させる。この押圧により、ビレットＢはコンテナ１内で加圧され、ダイス２の、押出製品Ｗの断面形状を模した開口部から連続的に押し出される。６がエンドプラテン、６ａがエンドプラテン６に埋設され、ダイス２に作用する押圧力を受けるプレッシャーリングである。なお、図１では、図を簡単にするためにメインポンプユニット５を油圧ポンプとして図示している。
【0005】
図１では図示を省略しているが、ダイス２は複数の部材から構成され、また、ダイブロック（ダイカセットとも呼称される）に収納されて、押出工程時の押出運転位置と押出プレス機から離間したダイス交換位置との間をダイスライド機構（図示せず）により、移動可能に配置される。ダイス２は、小径部２Ａと大径部２Ｂを備えるが、小径部２Ａの部分が押出を担う部分である。
【0006】
そして、ダイブロックには、特許文献１のように、押出方向と平行に、複数の加熱手段が配置されることがある。これは、押出成形のために、予め４００℃程度に予熱されたビレットに対して、ダイス２の周面を加熱して所望の温度に保持することにより、押出製品の寸法精度不良や形状不良を防止するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平１０－０８５８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、押出工程が継続されると、ダイスの押出製品の断面形状を模した開口を有する押出を担う部分の内周面と押し出される押出製品との摩擦によってダイスの温度が上昇する。このダイスの温度上昇は押出製品の品質の低下を招く虞がある。一方、ダイスの温度上昇を抑制するために、ダイブロックに冷却機構を配置しようとすると、ダイブロックはダイスライド機構によって押出運転位置（運転位置）とダイス交換位置（交換位置）との間を移動するため、冷却機構も移動させる必要があり、冷却機構の配管が複雑になるという問題がある。
【0009】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、運転位置と交換位置の間を往復移動できる簡易な構成の冷却機構を備える押出成形機におけるダイブロック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明におけるダイブロック装置は、押出を行う運転位置とダイスの交換を行う交換位置との間を往復移動するダイブロック部と、ダイブロック部に向けて冷却気体を供給する気体供給部と、を備える。
ダイブロック部は、ダイスが支持される支持面を有するブロック体と、冷却気体の供給口と、供給口からブロック体を貫通して支持面に開口する吐出口と、を有する気体流路と、を備える。
気体供給部は、ダイブロック部が運転位置にあるときに、供給口を介して気体流路に連通するように設けられる供給路を備える。
ダイブロック部は、ダイスが支持される支持面を有するブロック体と、冷却気体の供給口と、供給口からブロック体を貫通して支持面に開口する吐出口と、を有する気体流路と、を備える。
気体供給部は、ダイブロック部が運転位置にあるときに、供給口を介して気体流路に連通するように設けられる供給路を備える。
【0011】
本発明におけるダイブロック部は、複数の気体流路を備え、気体供給部は、複数の気体流路のそれぞれに連通する供給路を備えることができる。
【0012】
本発明における支持面は、正面視した形状が円弧面をなし、円弧面の曲率中心を基準にして、高さ方向に対して±３０°の範囲に気体流路の吐出口が開口することができる。
【0013】
本発明におけるブロック体は、押出を担う小径部と、小径部に連なる大径部とを備えるダイスを保持し、ブロック体は、ダイスの小径部を支持する小径支持部と、ダイスの大径部を支持する大径支持部と、を備えることができる。
そして、気体流路は、小径支持部および大径支持部の一方または双方に設けられる。
そして、気体流路は、小径支持部および大径支持部の一方または双方に設けられる。
【0014】
本発明におけるブロック体は、好ましくは、温度センサを内蔵し、温度センサによるブロック体の検出温度が、予め設定される設定温度を超えると、供給路に冷却気体が供給される。
【0015】
本発明におけるブロック体は、好ましくは、ヒータを内蔵し、検出温度が予め設定される設定温度を超えると、ヒータによる加熱設定温度を低下させて、さらに検出温度を予め定められる設定時間だけ監視し、検出温度が設定温度を超えていると、検出温度が設定温度を下回るまで、供給路に冷却気体が供給される。
【発明の効果】
【0016】
本発明に係るダイブロック装置は、運転位置と交換位置との間を往復移動するダイブロック部に気体流路を設ける一方、ダイブロック部が運転位置にあるときには、気体供給部の供給路が気体流路に連通する。そして、ダイブロック部が運転位置から交換位置に移動すると、気体流路と供給路の連通が解除される。このように、ダイブロック部の位置の如何に関わらず、気体供給部は位置が固定されている。したがって、気体供給部が供給路の他の要素、例えば開閉切替弁、ストップバルブなどを備えていても、ダイブロック部の移動に合わせてこれら関連構成を移動させる必要はない。したがって、本発明によるダイブロック装置はダイスを冷却する冷却機構を備えていても、冷却機構が複雑になることがない。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】押出プレス機の構成の概要を示す概略断面側面図である。
【図6】第１実施形態に係るダイブロック装置の変更例を示す図である。
【図7】第１実施形態に係るダイブロック装置における冷却気体ＣＧの第１制御形態を示すフロー図である。
【図8】第１実施形態に係るダイブロック装置における冷却気体ＣＧの第２制御形態を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0019】
［第１実施形態：図２，図３，図４，図５，図６，図７］
第１実施形態に係る押出プレス機１００のダイブロック装置１０について図２乃至図７を参照して説明する。図２は第１実施形態に係るダイブロック装置１０を示す図であって、図１のＡ－Ａ矢視相当図である。同様に、図３、図４も第１実施形態に係るダイブロック装置１０を示す図であって、図３が図２のＢ－Ｂ矢視図、図４が図２のＣ－Ｃ矢視図である。
第１実施形態に係る押出プレス機１００のダイブロック装置１０について図２乃至図７を参照して説明する。図２は第１実施形態に係るダイブロック装置１０を示す図であって、図１のＡ－Ａ矢視相当図である。同様に、図３、図４も第１実施形態に係るダイブロック装置１０を示す図であって、図３が図２のＢ－Ｂ矢視図、図４が図２のＣ－Ｃ矢視図である。
【0020】
ダイブロック装置１０は、図２～図４に示されるように、ダイブロック体２１を含むダイブロック部２０と、ダイブロック体２１に冷却気体ＣＧを供給する気体供給部４０と、を備える。ダイブロック部２０は、図２に示される運転位置Ｐ１と図５に示される交換位置Ｐ２との間を幅方向Ｙに往復移動可能とされる。これに対して気体供給部４０は位置が固定される。気体供給部４０は、後述するように複数種類の構成を備えるが、その位置が固定されているために、構造が簡易である。以下、ダイブロック部２０、気体供給部４０の順にその構成を説明した後に、ダイブロック装置１０の動作を説明する。
【0021】
［ダイブロック部２０：図２～図４］
図２乃至図４に示すように、ダイブロック部２０は、ダイス２を収容して支持するダイブロック体２１と、ダイブロック体２１に内蔵されるヒータ２２および温度センサ２３と、を備える。また、ダイブロック部２０は、ダイブロック体２１に保持されるダイス２に向けて冷却気体ＣＧを供給する気体流路２４Ａ，２４Ｂを備えている。
図２乃至図４に示すように、ダイブロック部２０は、ダイス２を収容して支持するダイブロック体２１と、ダイブロック体２１に内蔵されるヒータ２２および温度センサ２３と、を備える。また、ダイブロック部２０は、ダイブロック体２１に保持されるダイス２に向けて冷却気体ＣＧを供給する気体流路２４Ａ，２４Ｂを備えている。
【0022】
［ダイブロック体２１］
ダイブロック体２１は、ダイス２の小径部２Ａを支持する小径支持部２１Ａと、ダイス２の大径部２Ｂを支持する大径支持部２１Ｂと、を備える。図１に示されるように、小径支持部２１Ａがコンテナ１の側に配置され、大径支持部２１Ｂがエンドプラテン６の側に配置される。したがって、コンテナ１の側（図２の手前側）において小径支持部２１Ａが小径部２Ａを保持し、エンドプラテン６の側において大径支持部２１Ｂが大径部２Ｂを支持する。図１に示されるように、ビレットＢはダイス２の小径部２Ａにおいて押出成形されて押出製品Ｗとなり、押出製品Ｗは大径部２Ｂおよびエンドプラテン６を順に通過する。
ダイブロック体２１は、ダイス２の小径部２Ａを支持する小径支持部２１Ａと、ダイス２の大径部２Ｂを支持する大径支持部２１Ｂと、を備える。図１に示されるように、小径支持部２１Ａがコンテナ１の側に配置され、大径支持部２１Ｂがエンドプラテン６の側に配置される。したがって、コンテナ１の側（図２の手前側）において小径支持部２１Ａが小径部２Ａを保持し、エンドプラテン６の側において大径支持部２１Ｂが大径部２Ｂを支持する。図１に示されるように、ビレットＢはダイス２の小径部２Ａにおいて押出成形されて押出製品Ｗとなり、押出製品Ｗは大径部２Ｂおよびエンドプラテン６を順に通過する。
【0023】
ダイブロック体２１の小径支持部２１Ａおよび大径支持部２１Ｂは、それぞれダイス２の小径部２Ａおよび大径部２Ｂを支持する小径支持面２１Ｃおよび大径支持面２１Ｄを備える。小径支持面２１Ｃおよび大径支持面２１Ｄは、正面視して、どちらも円弧面から構成される。この円弧面で取り囲まれる領域が、ダイス２の収容スペース２１Ｓとなる。ただし、小径支持面２１Ｃのほうが大径支持面２１Ｄよりも曲率半径が小さい。ダイブロック体２１によるダイス２の保持において、小径支持面２１Ｃに小径部２Ａが接し、大径支持面２１Ｄに大径部２Ｂが接するが、ダイブロック体２１とダイス２の間に冷却気体ＣＧが流通する程度の隙間が存在する。
【0024】
小径支持面２１Ｃおよび大径支持面２１Ｄは、それぞれ下方支持面２１Ｅと、下方支持面２１Ｅに連なる一対の側方支持面２１Ｆ，２１Ｆと、を備える。側方支持面２１Ｆ，２１Ｆは、間に挟まれる収容スペース２１Ｓの幅方向Ｙの両側に対向して設けられる。詳しくは後述するように、下方支持面２１Ｅに対応して気体流路２４Ａ，２４Ｂが設けられる。
【0025】
ダイブロック部２０は、図示しないスライド装置により、押出方向Ｘと直交する幅方向Ｙに、運転位置Ｐ１（図２）と交換位置Ｐ２（図５）との間を往復移動することができる。そのため、ダイブロック部２０は幅方向Ｙに延びる案内部材３１（図４）を介して下部ギブ３３の上に配置されている。そして、下部ギブ３３は、エンドプラテン６から突出するように配置された下部ギブ支持部材３５に支持されている。図２はダイブロック部２０が運転位置Ｐ１にある状態を示し、図５はダイブロック部２０が交換位置Ｐ２にある状態を示している。なお、ダイブロック部２０の上方にも、ダイブロック体２１の押出方向Ｘと直交する幅方向Ｙにおける、運転位置Ｐ１と交換位置Ｐ２との間の往復直線移動を案内する案内部材があるが、図を見易くする為、図示を割愛している。
【0026】
［ヒータ２２，温度センサ２３］
ダイブロック部２０のダイブロック体２１には、図２及び図３に示されるように、ヒータ２２と温度センサ２３とが内蔵されている。ヒータ２２及び温度センサ２３は、ダイブロック体２１の大径支持部２１Ｂの後端から前端まで穿孔される挿入孔（図２の奥／図３の上方）に挿入されることで、ダイブロック体２１に内蔵される。
ダイブロック部２０のダイブロック体２１には、図２及び図３に示されるように、ヒータ２２と温度センサ２３とが内蔵されている。ヒータ２２及び温度センサ２３は、ダイブロック体２１の大径支持部２１Ｂの後端から前端まで穿孔される挿入孔（図２の奥／図３の上方）に挿入されることで、ダイブロック体２１に内蔵される。
【0027】
ヒータ２２は、例えば棒状のセラミックヒーター、電熱線ヒータ等の対象物を加熱し得る機器が広く採用される。ヒータ２２は、その長さ方向が押出方向Ｘに沿うように設けられる。また、本実施形態において、複数のヒータ２２がダイブロック体２１のそれぞれが円弧状をなす小径支持面２１Ｃおよび大径支持面２１Ｄを取り囲むように配置されている。本実施形態においては、気体流路２４Ａと気体流路２４Ｂの間にはヒータ２２は設けられていない。ただし、気体流路（２４Ａ、２４Ｂ）の配置によっては、両流路間にヒータ２２が設けられる場合もある。
温度センサ２３は、例えば熱電対、サーミスタ（thermister）、白金測温抵抗体、バイメタル式温度計等の温度を計測できる機器が広く採用される。一例として、温度センサ２３も複数設けられるが、小径支持面２１Ｃおよび大径支持面２１Ｄの上端近傍の幅方向Ｙの両側に温度センサ２３Ａ，２３Ｂが一つずつと、小径支持面２１Ｃおよび大径支持面２１Ｄの下端近傍に温度センサ２３Ｃが一つ設けられる。
温度センサ２３は、例えば熱電対、サーミスタ（thermister）、白金測温抵抗体、バイメタル式温度計等の温度を計測できる機器が広く採用される。一例として、温度センサ２３も複数設けられるが、小径支持面２１Ｃおよび大径支持面２１Ｄの上端近傍の幅方向Ｙの両側に温度センサ２３Ａ，２３Ｂが一つずつと、小径支持面２１Ｃおよび大径支持面２１Ｄの下端近傍に温度センサ２３Ｃが一つ設けられる。
【0028】
［気体流路２４Ａ，２４Ｂ：図２，図４］
ダイブロック部２０は、図２および図４に示されるように、気体供給部４０から供給される冷却気体ＣＧをダイブロック体２１に収容されるダイス２に向けて吐出する気体流路２４Ａ，２４Ｂを備える。気体流路２４Ａ，２４Ｂは、小径支持部２１Ａの外周面と小径支持面２１Ｃとの間を貫通して、高さ方向Ｚに沿って形成される空隙である。気体流路２４Ａ，２４Ｂは、気体供給部４０からの冷却気体ＣＧが供給される供給口２４Ｄ，２４Ｄと、供給される冷却気体ＣＧがダイス２の小径部２Ａに向けて吐出される吐出口２４Ｃ，２４Ｃと、を備えている。
ダイブロック部２０は、図２および図４に示されるように、気体供給部４０から供給される冷却気体ＣＧをダイブロック体２１に収容されるダイス２に向けて吐出する気体流路２４Ａ，２４Ｂを備える。気体流路２４Ａ，２４Ｂは、小径支持部２１Ａの外周面と小径支持面２１Ｃとの間を貫通して、高さ方向Ｚに沿って形成される空隙である。気体流路２４Ａ，２４Ｂは、気体供給部４０からの冷却気体ＣＧが供給される供給口２４Ｄ，２４Ｄと、供給される冷却気体ＣＧがダイス２の小径部２Ａに向けて吐出される吐出口２４Ｃ，２４Ｃと、を備えている。
【0029】
本実施形態における一対の気体流路２４Ａ，２４Ｂは、円弧状の小径支持面２１Ｃの曲率中心Ｃを通る高さ方向Ｚに延びる線分ＣＬ（図６を参照）を中心にして対称の位置に設けられている。それぞれの気体流路２４Ａ，２４Ｂから吐出される冷却気体ＣＧは、ダイブロック体２１の小径支持部２１Ａとダイス２の小径部２Ａとの間の隙間を通じて、主に下方支持面２１Ｅから側方支持面２１Ｆ，２１Ｆに向けて流れ、小径支持部２１Ａとダイス２を冷やす。この冷却気体ＣＧの主な流れは、ヒータ２２が設けられている領域に対応している。気体流路２４Ａと気体流路２４Ｂの間においても小径支持部２１Ａと小径部２Ａの間を冷却気体ＣＧは流れる。
【0030】
気体流路２４は、ダイブロック体２１の幅方向Ｙへの往復移動に伴ってその位置が移動する。なお、ここでは小径支持部２１Ａを穿孔して形成される空隙からなる気体流路２４を説明したが、配管を用いて気体流路２４を形成してもよい。
【0031】
ここで、図６において、線分ＣＬ上の曲率中心Ｃを基準にして±３０°の中心角の範囲を下方エリアαと称し、下方エリアαよりも上方の領域を側方エリアβ，βと称する。温度センサ２３Ａ，２３Ｂは側方エリアβ，βに設けられ、温度センサ２３Ｃは下方エリアαに設けられる。また、気体流路２４Ａ，２４Ｂも下方エリアαに設けられる。
【0032】
［気体供給部４０：図２，図５］
次に、ダイブロック部２０に向けて冷却気体ＣＧを供給する気体供給部４０について説明する。
気体供給部４０は、冷却気体ＣＧを気体流路２４に向けて供給する供給路４１（４１Ａ，４１Ｂ）と、供給路４１に配置される開閉切替弁４３及びストップバルブ４５と、供給路４１に供給する冷却気体ＣＧを蓄える気体供給源４７と、を備えている。供給路４１は、冷却気体ＣＧの流れる向きの上流端において気体供給源４７と接続される。また、供給路４１は、開閉切替弁４３よりも下流において、供給路４１Ａと供給路４１Ｂに分岐される。
次に、ダイブロック部２０に向けて冷却気体ＣＧを供給する気体供給部４０について説明する。
気体供給部４０は、冷却気体ＣＧを気体流路２４に向けて供給する供給路４１（４１Ａ，４１Ｂ）と、供給路４１に配置される開閉切替弁４３及びストップバルブ４５と、供給路４１に供給する冷却気体ＣＧを蓄える気体供給源４７と、を備えている。供給路４１は、冷却気体ＣＧの流れる向きの上流端において気体供給源４７と接続される。また、供給路４１は、開閉切替弁４３よりも下流において、供給路４１Ａと供給路４１Ｂに分岐される。
【0033】
運転位置Ｐ１と交換位置Ｐ２の間をダイブロック部２０が移動する間、気体供給部４０は定位置に留まる。供給路４１Ａは気体流路２４Ａに対応し、供給路４１Ｂは気体流路２４Ｂに対応し、図２に示されるように、運転位置Ｐ１において、供給路４１Ａと気体流路２４Ａとが連通し、供給路４１Ｂと気体流路２４Ｂとが連通する。図５に示されるように、運転位置Ｐ１から図示しないダイスライド機構で交換位置Ｐ２へダイブロック部２０が移動すると、気体流路２４Ａ，２４Ｂと供給路４１Ａ，４１Ｂとの連通は解除される。そのため、供給路４１を構成する供給路４１、開閉切替弁４３及びストップバルブ４５は、運転位置Ｐ１にあるダイブロック部２０の近傍の、位置が固定される下部ギブ支持部材３５等に配置させればよく、ダイブロック部２０の移動に合わせてこれら関連構成を移動させる必要はない。この構成により、ダイブロック部２０に、ダイブロック部２０に収納されるダイス２を冷却する冷却機構を配置させても、冷却機構の配管が複雑になることがない。
【0034】
なお、図示はしていないが、気体流路２４Ａ，２４Ｂと供給路４１との連通部分には、ダイブロック部２０の側か、下部ギブ３３側のいずれか一方の連通部分開口部に、パッキン等を配置させて、気体流路２４Ａ，２４Ｂと供給路４１との連通部分からの冷却気体ＣＧの漏れを抑制することが好ましい。
【0035】
［気体流路２４の変更例：図６］
以上では、一対の気体流路２４Ａ，２４Ｂを設ける例を説明したが、図６の上段に示すように、中心線ＣＬに沿って一本の気体流路２４を設けてもよい。また、図６の下段に示すように一本の気体流路２４を中心にして二本の気体流路２４，２４を対称の位置に設けてもよい。後者の二本の気体流路２４，２４は、側方支持面２１Ｆ，２１Ｆに開口する。
以上では、一対の気体流路２４Ａ，２４Ｂを設ける例を説明したが、図６の上段に示すように、中心線ＣＬに沿って一本の気体流路２４を設けてもよい。また、図６の下段に示すように一本の気体流路２４を中心にして二本の気体流路２４，２４を対称の位置に設けてもよい。後者の二本の気体流路２４，２４は、側方支持面２１Ｆ，２１Ｆに開口する。
【0036】
［コントローラ５０：図２］
ダイブロック装置１０は、その動作を制御するコントローラ５０を備える。
コントローラ５０は、押出加工の過程において、ヒータ２２によるダイス２の加熱制御とダイス２の冷却気体ＣＧによる冷却制御とを担う。また、コントローラ５０は、ダイブロック部２０の往復移動の動作の制御を担うこともできる。
ダイブロック装置１０は、その動作を制御するコントローラ５０を備える。
コントローラ５０は、押出加工の過程において、ヒータ２２によるダイス２の加熱制御とダイス２の冷却気体ＣＧによる冷却制御とを担う。また、コントローラ５０は、ダイブロック部２０の往復移動の動作の制御を担うこともできる。
【0037】
コントローラ５０は、ダイス２の加熱制御のために、予め設定されるダイス２の加熱・保温パターンを記憶する。また、コントローラ５０は、検出される温度の上限に関する設定温度Ｔｓ、第２制御形態で使用される、予め設定される設定時間Ｓｓに関する情報を記憶する。コントローラ５０は、ダイブロック装置１０の動作に必要な他の情報を記憶することができる。
【0038】
コントローラ５０は、温度センサ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃによる検出温度Ｔｄ（ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣ）に関する情報を継続的に取得するとともに、設定温度Ｔｓと比較する。コントローラ５０は、検出温度Ｔｄと設定温度Ｔｓの比較結果に基づいて、気体供給部４０を動作させて、供給路４１から気体流路２４に冷却気体ＣＧを供給させる。
また、コントローラ５０は、ヒータ２２の加熱抑制の経過時間Ｓｄと設定時間Ｓｓを比較する。コントローラ５０は、経過時間Ｓｄと設定時間Ｓｓとの比較結果に基づいて、気体供給部４０を動作させて、供給路４１から気体流路２４に冷却気体ＣＧを供給させることができる。
コントローラは、以上の比較の結果を表示する、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置を備えることができる。
また、コントローラ５０は、ヒータ２２の加熱抑制の経過時間Ｓｄと設定時間Ｓｓを比較する。コントローラ５０は、経過時間Ｓｄと設定時間Ｓｓとの比較結果に基づいて、気体供給部４０を動作させて、供給路４１から気体流路２４に冷却気体ＣＧを供給させることができる。
コントローラは、以上の比較の結果を表示する、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置を備えることができる。
【0039】
［冷却制御：図７，図８］
次に、ダイブロック体２１に収納されるダイス２の冷却制御について、図７（第１制御形態）および図８（第２制御形態）を参照して説明する。この冷却制御は、上述したコントローラ５０からの指示に基づいて行われる。第１制御形態（図７）は、検出温度Ｔｄと設定温度Ｔｓの比較結果に基づいて、冷却気体ＣＧをすぐにダイス２に向けて吐出する。第２制御形態（図８）は、冷却気体ＣＧの吐出に先立って、ヒータ２２による加熱温度を抑制する。以下、第１制御形態、第２制御形態の順に説明する。
次に、ダイブロック体２１に収納されるダイス２の冷却制御について、図７（第１制御形態）および図８（第２制御形態）を参照して説明する。この冷却制御は、上述したコントローラ５０からの指示に基づいて行われる。第１制御形態（図７）は、検出温度Ｔｄと設定温度Ｔｓの比較結果に基づいて、冷却気体ＣＧをすぐにダイス２に向けて吐出する。第２制御形態（図８）は、冷却気体ＣＧの吐出に先立って、ヒータ２２による加熱温度を抑制する。以下、第１制御形態、第２制御形態の順に説明する。
【0040】
［第１制御形態：図７］
押出工程が始まると、コントローラ５０は、温度センサ２３による検出温度Ｔｄを参照しながら、予め設定されるダイス２の加熱・保温パターンに基づいて、ダイブロック体２１の下方エリアα、側方エリアβのそれぞれの温度を制御するためにヒータ２２を動作させる（図７ Ｓ１０１）。第１実施形態においては、ブロック体２１の下方エリア及び両側面エリアの３エリアのそれぞれで加熱制御するように、温度センサ２３（２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ）は３か所に配置されている（図２）。温度センサ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃのそれぞれで検出された温度をＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣとするが、検出温度Ｔｄと総称することもある。
押出工程が始まると、コントローラ５０は、温度センサ２３による検出温度Ｔｄを参照しながら、予め設定されるダイス２の加熱・保温パターンに基づいて、ダイブロック体２１の下方エリアα、側方エリアβのそれぞれの温度を制御するためにヒータ２２を動作させる（図７ Ｓ１０１）。第１実施形態においては、ブロック体２１の下方エリア及び両側面エリアの３エリアのそれぞれで加熱制御するように、温度センサ２３（２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ）は３か所に配置されている（図２）。温度センサ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃのそれぞれで検出された温度をＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣとするが、検出温度Ｔｄと総称することもある。
【0041】
押出工程が継続されると、ビレットＢがダイス２に押圧されて、押出製品Ｗの断面形状を模した開口部から押出製品Ｗが押し出されることにより、ダイス２が、押出製品Ｗとの摩擦により加熱され、温度上昇する。温度センサ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、押出工程が開始されてから継続して温度を検出し、検出結果である検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣ（Ｔｄ）はコントローラ５０に伝えられる。コントローラ５０は、予め記憶している設定温度Ｔｓと取得した検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣのそれぞれとを比較する（Ｓ１０３）。
【0042】
コントローラ５０は、検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣ（Ｔｄ）のいずれかが設定温度Ｔｓを超えると判断すると（Ｓ１０３ Ｙｅｓ）、気体供給部４０を動作させて供給路４１Ａ，４１Ｂから気体流路２４Ａ，２４Ｂへの冷却気体ＣＧの供給を指示する（Ｓ１１０）。
【0043】
コントローラ５０は、冷却気体ＣＧの供給を指示した後も、検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣを継続的に取得し設定温度Ｔｓと比較する。コントローラ５０は、検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣのいずれかが設定温度Ｔｓを超えていれば冷却気体ＣＧの供給の指示を継続し（Ｓ１１１ Ｎｏ）、検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣの全てが設定温度Ｔｓと同等か設定温度Ｔｓ未満となれば（Ｓ１１１ Ｙｅｓ）、冷却気体ＣＧの供給の指示を停止する（Ｓ１１３）。
コントローラ５０は、以上の一連の制御を押出工程が完了するまで継続する。
コントローラ５０は、以上の一連の制御を押出工程が完了するまで継続する。
【0044】
［第２制御形態：図８］
次に、図８を参照して、第２制御形態を説明する。第２制御形態は、その一部で第１制御形態を踏襲するので、以下において第１制御形態との相違点を中心にして説明する。
コントローラ５０は、検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣ（Ｔｄ）のいずれかが設定温度Ｔｓを超えていると判断すると（Ｓ１０３ Ｙｅｓ）、同設定温度を超える温度を検出したエリアの、ダイブロック体２１に内蔵されたヒータ２２による加熱を抑制するように指示する（図８ Ｓ１０５）。例えば、温度センサ２３Ａによる検出温度ＴｄＡが設定温度Ｔｓを超えていれば、当該側方エリアβに属するヒータ２２の加熱を抑制するように指示する。ここでいう、加熱の抑制とは、ヒータ２２による加熱を停止させることおよび加熱温度を低下させることの双方を含む。
次に、図８を参照して、第２制御形態を説明する。第２制御形態は、その一部で第１制御形態を踏襲するので、以下において第１制御形態との相違点を中心にして説明する。
コントローラ５０は、検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣ（Ｔｄ）のいずれかが設定温度Ｔｓを超えていると判断すると（Ｓ１０３ Ｙｅｓ）、同設定温度を超える温度を検出したエリアの、ダイブロック体２１に内蔵されたヒータ２２による加熱を抑制するように指示する（図８ Ｓ１０５）。例えば、温度センサ２３Ａによる検出温度ＴｄＡが設定温度Ｔｓを超えていれば、当該側方エリアβに属するヒータ２２の加熱を抑制するように指示する。ここでいう、加熱の抑制とは、ヒータ２２による加熱を停止させることおよび加熱温度を低下させることの双方を含む。
【0045】
コントローラ５０は、加熱の抑制を行いつつ、同エリアの温度センサ２３の検出温度Ｔｄを監視する。そして、加熱の抑制を開始してからの経過時間Ｓｄが予め設定される設定時間Ｓｓを経過しても（Ｓ１０７ Ｙｅｓ）、同エリアの温度センサ２３の検出温度Ｔｄが設定温度Ｔｓを下回らなければ（Ｓ１０９ Ｎｏ）、供給路４１の開閉切替弁４３を開放させて、供給路４１及び気体流路２４Ａ，２４Ｂを介して、冷却気体ＣＧをダイス２の小径部２Ａに噴射させて、ダイス２の冷却を開始する（Ｓ１１０）。この冷却は、温度センサ２３Ａ～２３Ｃの全ての検出温度が同設定温度を下回るまで継続される（Ｓ１１１）。以後、第１制御形態と同じ手順で制御が行われる。
【0046】
なお、上記のように２つの冷却制御形態を説明したが、オペレータが確認するコントローラ５０の表示装置に温度センサ２３の検出温度ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣ（Ｔｄ）を表示させて、これら検出温度のいずれかが設定温度を超えている場合に、オペレータがマニュアル操作で気体供給部４０を動作させて、供給路４１から気体流路２４に冷却気体ＣＧを供給させてもよい。
【0047】
［第１実施形態が奏する効果］
これまで説明したように、ダイブロック体２１に配置された気体流路２４Ａ，２４Ｂと気体供給部４０の供給路４１とが、ダイブロック体２１が運転位置にあるときに連通する構成が採用される。したがって、ダイブロック体２１に、ダイブロック体２１に収納されるダイス２を冷却する冷却機構を配置させても、冷却機構の配管が複雑になることがない。
これまで説明したように、ダイブロック体２１に配置された気体流路２４Ａ，２４Ｂと気体供給部４０の供給路４１とが、ダイブロック体２１が運転位置にあるときに連通する構成が採用される。したがって、ダイブロック体２１に、ダイブロック体２１に収納されるダイス２を冷却する冷却機構を配置させても、冷却機構の配管が複雑になることがない。
【0048】
また、ブロック体２１に収納されるダイス２の加熱・保温制御と冷却制御との両方を行うことができるため、ダイス２の周面を加熱して所望の温度に保持することにより、押出製品の寸法精度不良や形状不良を防止することができる。
【0049】
そして、第１実施形態においては、ダイス２の小径部２Ａ近傍が、押出製品Ｗとの摩擦により加熱され、最も温度上昇する部位であることを想定して、冷却気体ＣＧを噴射して冷却できるようにした。この第１実施形態により、ダイス２の冷却効率の向上が期待できる。一方、供給路４１に流量制御弁を配置させて、噴射させる冷却気体ＣＧの供給量を調整可能に構成させてもよい。
【0050】
［第２実施形態：図９］
第１実施形態においては、押出工程において、押出製品Ｗとの摩擦により加熱され、最も温度上昇する部位をダイス２の小径部２Ａとした。しかし、押出条件や押出製品によっては、ダイス２の小径部２Ａ以外の部位、例えば、ダイス２の大径部２Ｂの所定部位の温度が最も上昇する場合もある。第２実施形態はこのような場合に対応する。
第２実施形態は、図９に示すように、ダイブロック体２１の気体流路２４Ａ’，２４Ｂ’が、ダイス２の大径部２Ｂを支持する、大径支持部２１Ｂに設けられる。
第１実施形態においては、押出工程において、押出製品Ｗとの摩擦により加熱され、最も温度上昇する部位をダイス２の小径部２Ａとした。しかし、押出条件や押出製品によっては、ダイス２の小径部２Ａ以外の部位、例えば、ダイス２の大径部２Ｂの所定部位の温度が最も上昇する場合もある。第２実施形態はこのような場合に対応する。
第２実施形態は、図９に示すように、ダイブロック体２１の気体流路２４Ａ’，２４Ｂ’が、ダイス２の大径部２Ｂを支持する、大径支持部２１Ｂに設けられる。
【0051】
以上、発明を実施するための形態について、第１実施形態および第２実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で、色々な形で実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0052】
１ コンテナ
２ ダイス
２Ａ 小径部
２Ｂ 大径部
３ 押出ステム
４ メインシリンダ
４Ａ メインラム
５ メインポンプユニット
６ エンドプラテン
１０ ダイブロック装置
２０ ダイブロック部
２１ ダイブロック体
２１Ａ 小径支持部
２１Ｂ 大径支持部
２１Ｃ 小径支持面
２１Ｄ 大径支持面
２１Ｅ 下方支持面
２１Ｆ 側方支持面
２１Ｓ 収容スペース
２２ ヒータ
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ 温度センサ
２４，２４Ａ，２４Ｂ 気体流路
２４Ｃ 吐出口
２４Ｄ 供給口
３１ 案内部材
３３ 下部ギブ
３５ 下部ギブ支持部材
４０ 気体供給部
４１，４１Ａ，４１Ｂ 供給路
４３ 開閉切替弁
４５ ストップバルブ
４７ 気体供給源
５０ コントローラ
１００ 押出プレス機
Ｐ１ 運転位置
Ｐ２ 交換位置
Ｂ ビレット
Ｃ 曲率中心
ＣＧ 冷却気体
ＣＬ 中心線
ＣＬ 線分
Ｓｄ 経過時間
Ｓｓ 設定時間
Ｔｄ，ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣ 検出温度
Ｔｓ 設定温度
Ｗ 押出製品
Ｘ 押出方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 高さ方向
２ ダイス
２Ａ 小径部
２Ｂ 大径部
３ 押出ステム
４ メインシリンダ
４Ａ メインラム
５ メインポンプユニット
６ エンドプラテン
１０ ダイブロック装置
２０ ダイブロック部
２１ ダイブロック体
２１Ａ 小径支持部
２１Ｂ 大径支持部
２１Ｃ 小径支持面
２１Ｄ 大径支持面
２１Ｅ 下方支持面
２１Ｆ 側方支持面
２１Ｓ 収容スペース
２２ ヒータ
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ 温度センサ
２４，２４Ａ，２４Ｂ 気体流路
２４Ｃ 吐出口
２４Ｄ 供給口
３１ 案内部材
３３ 下部ギブ
３５ 下部ギブ支持部材
４０ 気体供給部
４１，４１Ａ，４１Ｂ 供給路
４３ 開閉切替弁
４５ ストップバルブ
４７ 気体供給源
５０ コントローラ
１００ 押出プレス機
Ｐ１ 運転位置
Ｐ２ 交換位置
Ｂ ビレット
Ｃ 曲率中心
ＣＧ 冷却気体
ＣＬ 中心線
ＣＬ 線分
Ｓｄ 経過時間
Ｓｓ 設定時間
Ｔｄ，ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣ 検出温度
Ｔｓ 設定温度
Ｗ 押出製品
Ｘ 押出方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 高さ方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】