JP2001212872A - 異形押出成形品の冷却賦形方法及び冷却賦形装置 - Google Patents
異形押出成形品の冷却賦形方法及び冷却賦形装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】長手方向に沿って中空部等を有するオープンで
複雑な形状の異形押出成形品を、寸法精度よく、安定的
に高速生産することができる異形押出成形品の冷却賦形
方法及び冷却賦形装置を提供する。 【解決手段】押出成形用金型から押し出された直後の異
形押出成形品Ｓを、第１冷却賦形部１１にて、表層部の
み全体的に冷却して、成形品形状を固定化する工程、該
異形押出成形品Ｓを、その肉厚方向の温度を均一化させ
る間欠部１２を通過させる工程、該異形押出成形品Ｓ
を、第２冷却賦形部１３にて、成形品形状的に冷却の不
足する部位を部分的に冷却すると同時に賦形する異形押
出成形品の冷却賦形方法である。
複雑な形状の異形押出成形品を、寸法精度よく、安定的
に高速生産することができる異形押出成形品の冷却賦形
方法及び冷却賦形装置を提供する。 【解決手段】押出成形用金型から押し出された直後の異
形押出成形品Ｓを、第１冷却賦形部１１にて、表層部の
み全体的に冷却して、成形品形状を固定化する工程、該
異形押出成形品Ｓを、その肉厚方向の温度を均一化させ
る間欠部１２を通過させる工程、該異形押出成形品Ｓ
を、第２冷却賦形部１３にて、成形品形状的に冷却の不
足する部位を部分的に冷却すると同時に賦形する異形押
出成形品の冷却賦形方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂製の
雨樋などの長手方向に沿って中空部等を有するオープン
で複雑な形状の異形押出成形品の冷却賦形方法及び冷却
賦形装置に関するものである。
雨樋などの長手方向に沿って中空部等を有するオープン
で複雑な形状の異形押出成形品の冷却賦形方法及び冷却
賦形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】サッシや雨樋など異形押出成形品の場
合、一般的に製品形状が対称ではなく、肉厚方向の両面
から冷却可能な部位と、片面のみからしか冷却を行えな
い中空部の部位とが混在するため、全体を均一に冷却す
ることが難しく、特に生産速度を上げた場合には、冷却
バランスの不均一が顕著になり、熱ひずみにより成形品
が変形してしまう問題点がある。
合、一般的に製品形状が対称ではなく、肉厚方向の両面
から冷却可能な部位と、片面のみからしか冷却を行えな
い中空部の部位とが混在するため、全体を均一に冷却す
ることが難しく、特に生産速度を上げた場合には、冷却
バランスの不均一が顕著になり、熱ひずみにより成形品
が変形してしまう問題点がある。
【０００３】高速に異形押出成形品を生産する際の冷却
賦形方法としては、例えば、クンストシュトッフェ８３
（１９９３）８に記載されているように、長さ１５０ｍ
ｍ程のドライキャリバを複数個用いる方法や、特開平７
─２８５１８１号公報に記載されているように、数個の
真空室で仕切られ、各室の真空圧の差で冷却水が乱流状
態になっている冷却水槽中を通過させて強冷し、同時に
真空室内に設けた数枚のプレートで賦形する真空噴流方
法等がある。
賦形方法としては、例えば、クンストシュトッフェ８３
（１９９３）８に記載されているように、長さ１５０ｍ
ｍ程のドライキャリバを複数個用いる方法や、特開平７
─２８５１８１号公報に記載されているように、数個の
真空室で仕切られ、各室の真空圧の差で冷却水が乱流状
態になっている冷却水槽中を通過させて強冷し、同時に
真空室内に設けた数枚のプレートで賦形する真空噴流方
法等がある。
【０００４】前者のドライキャリバを複数個用いる方法
の場合には、成形品に対して部位毎に冷却がコントロー
ルできるため、各部の冷却パランスを制御できる利点が
あるが、生産速度を上げるには、個々のドライバキュー
ムキャリバを長くするか、又はドライバキュームキャリ
バの個数を増やす必要があり、どちらの場合も押出ライ
ン全長が長くなのとともに、接触抵抗が大きくなり、詰
まり等の成形不良が生じ易くなるために、大幅な速度向
上は難しいという問題点がある。
の場合には、成形品に対して部位毎に冷却がコントロー
ルできるため、各部の冷却パランスを制御できる利点が
あるが、生産速度を上げるには、個々のドライバキュー
ムキャリバを長くするか、又はドライバキュームキャリ
バの個数を増やす必要があり、どちらの場合も押出ライ
ン全長が長くなのとともに、接触抵抗が大きくなり、詰
まり等の成形不良が生じ易くなるために、大幅な速度向
上は難しいという問題点がある。
【０００５】又、後者の真空噴流方法の場合には、冷却
能力が非常に高く、かつ構造が単純で賦形時の抵抗も小
さいため、サッシ等のクローズド形状で内圧によりプレ
ートとの接触圧を確保できる中空製品には有効である
が、雨樋等のオープン形状や非対称で複雑な部位の多い
製品の場合には適さないという問題点がある。
能力が非常に高く、かつ構造が単純で賦形時の抵抗も小
さいため、サッシ等のクローズド形状で内圧によりプレ
ートとの接触圧を確保できる中空製品には有効である
が、雨樋等のオープン形状や非対称で複雑な部位の多い
製品の場合には適さないという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の問題点を解消し、長手方向に沿って中空部等を
有するオープンで複雑な形状の異形押出成形品を、寸法
精度よく、安定的に高速生産することができる異形押出
成形品の冷却賦形方法及び冷却賦形装置を提供すること
を目的としてなされたものである。
な従来の問題点を解消し、長手方向に沿って中空部等を
有するオープンで複雑な形状の異形押出成形品を、寸法
精度よく、安定的に高速生産することができる異形押出
成形品の冷却賦形方法及び冷却賦形装置を提供すること
を目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
発明（本発明１）は、押出成形用金型から押し出された
直後の異形押出成形品を、第１冷却賦形部にて、表層部
のみ全体的に冷却して、成形品形状を固定化する工程
と、該異形押出成形品を、その肉厚方向の温度を均一化
させる間欠部を通過させる工程と、該異形押出成形品
を、第２冷却賦形部にて、成形品形状的に冷却の不足す
る部位を部分的に冷却するとともに賦形する工程からな
る異形押出成形品の冷却賦形方法である。
発明（本発明１）は、押出成形用金型から押し出された
直後の異形押出成形品を、第１冷却賦形部にて、表層部
のみ全体的に冷却して、成形品形状を固定化する工程
と、該異形押出成形品を、その肉厚方向の温度を均一化
させる間欠部を通過させる工程と、該異形押出成形品
を、第２冷却賦形部にて、成形品形状的に冷却の不足す
る部位を部分的に冷却するとともに賦形する工程からな
る異形押出成形品の冷却賦形方法である。
【０００８】本願の請求項２に記載の発明（本発明２）
は、前記間欠部において、前記異形押出成形品の冷却を
行わないかもしくはその一部分を加熱し、該成形品の肉
厚方向の温度分布を均一化させる本発明１の異形押出成
形品の冷却賦形方法である。
は、前記間欠部において、前記異形押出成形品の冷却を
行わないかもしくはその一部分を加熱し、該成形品の肉
厚方向の温度分布を均一化させる本発明１の異形押出成
形品の冷却賦形方法である。
【０００９】本願の請求項３に記載の発明（本発明３）
は、前記間欠部において、前記異形押出成形品の冷却を
行わないかもしくはその一部分を加熱し、該成形品の肉
厚方向の温度分布を均一化させ、かつ前記第２冷却賦形
部にて再賦形を行う部位の表面温度を熱変形温度以上と
なす本発明１の異形押出成形品の冷却賦形方法である。
は、前記間欠部において、前記異形押出成形品の冷却を
行わないかもしくはその一部分を加熱し、該成形品の肉
厚方向の温度分布を均一化させ、かつ前記第２冷却賦形
部にて再賦形を行う部位の表面温度を熱変形温度以上と
なす本発明１の異形押出成形品の冷却賦形方法である。
【００１０】本願の請求項４に記載の発明（本発明４）
は、押出成形用金型から押し出された直後の異形押出成
形品を、表層部のみ全体的に冷却して、成形品形状を固
定化する第１冷却賦形部と、該異形押出成形品を、その
肉厚方向の温度を均一化させるように通過させる間欠部
と、該異形押出成形品を、成形品形状的に冷却の不足す
る部位を部分的に冷却するとともに賦形する第２冷却賦
形部とを備えている異形押出成形品の冷却賦形装置であ
る。
は、押出成形用金型から押し出された直後の異形押出成
形品を、表層部のみ全体的に冷却して、成形品形状を固
定化する第１冷却賦形部と、該異形押出成形品を、その
肉厚方向の温度を均一化させるように通過させる間欠部
と、該異形押出成形品を、成形品形状的に冷却の不足す
る部位を部分的に冷却するとともに賦形する第２冷却賦
形部とを備えている異形押出成形品の冷却賦形装置であ
る。
【００１１】本願の請求項５に記載の発明（本発明５）
は、前記第１冷却賦形部が、ドライバキュームキャリバ
と、その直後に連結された、前記異形押出成形品の表面
に冷却用液体を直接接触させて冷却を行う冷却槽とから
構成されている本発明４の異形押出成形品の冷却賦形装
置である。
は、前記第１冷却賦形部が、ドライバキュームキャリバ
と、その直後に連結された、前記異形押出成形品の表面
に冷却用液体を直接接触させて冷却を行う冷却槽とから
構成されている本発明４の異形押出成形品の冷却賦形装
置である。
【００１２】本願の請求項６に記載の発明（本発明６）
は、前記第１冷却賦形部が、ドライバキュームキャリバ
と、その直後に連結された、対流する冷却水で満たされ
た噴流式冷却水槽とから構成されている本発明４の異形
押出成形品の冷却賦形装置である。
は、前記第１冷却賦形部が、ドライバキュームキャリバ
と、その直後に連結された、対流する冷却水で満たされ
た噴流式冷却水槽とから構成されている本発明４の異形
押出成形品の冷却賦形装置である。
【００１３】本願の請求項７に記載の発明（本発明７）
は、前記第２冷却賦形部が、少なくとも１つ以上のドラ
イバキュームキャリバで構成されている本発明４乃至本
発明６のいずれかの異形押出成形品の冷却賦形装置であ
る。
は、前記第２冷却賦形部が、少なくとも１つ以上のドラ
イバキュームキャリバで構成されている本発明４乃至本
発明６のいずれかの異形押出成形品の冷却賦形装置であ
る。
【００１４】本発明により成形される異形押出成形品の
材質としては、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるも
のではないが、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等が挙げられ
る。
材質としては、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるも
のではないが、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等が挙げられ
る。
【００１５】
【作用】本発明の異形押出成形品の冷却賦形方法及び冷
却賦形装置によれば、押出成形用金型によって予備的な
形状を付与された成形品を、まず第１冷却賦形部にて、
その表層部のみを全体的に急冷固化させて異形成形品の
寸法及び形状を固定し、続く間欠部にて熱緩和を行い、
更に続く第２冷却賦形部にて、形状的に冷却が不足する
中空部等の冷却遅延部位を部分的に冷却することによ
り、成形品を均一に冷却することができるので、熱ひず
み等によるそりや、後変形を低減した寸法精度に優れた
異形押出成形品を高速生産することができる。特に、第
１冷却賦形部にて、ドライバキュームキャリバと噴流式
冷却水槽を併用すると、冷却効率が飛躍的に向上するた
め、高速成形時でも引き取り力による成形品の伸張を抑
制することができる。更に、噴流式冷却水槽の冷却水が
ドライバキュームキャリバの内面と成形品の外面との隙
間に逆流し、水膜を形成し、その水膜は、ドライバキュ
ームキャリバの真空引きで吸引されるため、滞留するこ
となる流動状態となるので、冷却効率の向上と同時に、
ドライバキュームキャリバと成形品との摩擦を低減する
ことができる。
却賦形装置によれば、押出成形用金型によって予備的な
形状を付与された成形品を、まず第１冷却賦形部にて、
その表層部のみを全体的に急冷固化させて異形成形品の
寸法及び形状を固定し、続く間欠部にて熱緩和を行い、
更に続く第２冷却賦形部にて、形状的に冷却が不足する
中空部等の冷却遅延部位を部分的に冷却することによ
り、成形品を均一に冷却することができるので、熱ひず
み等によるそりや、後変形を低減した寸法精度に優れた
異形押出成形品を高速生産することができる。特に、第
１冷却賦形部にて、ドライバキュームキャリバと噴流式
冷却水槽を併用すると、冷却効率が飛躍的に向上するた
め、高速成形時でも引き取り力による成形品の伸張を抑
制することができる。更に、噴流式冷却水槽の冷却水が
ドライバキュームキャリバの内面と成形品の外面との隙
間に逆流し、水膜を形成し、その水膜は、ドライバキュ
ームキャリバの真空引きで吸引されるため、滞留するこ
となる流動状態となるので、冷却効率の向上と同時に、
ドライバキュームキャリバと成形品との摩擦を低減する
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明により押出成形さ
れる異形押出成形品の一例を示す断面図である。
を参照して説明する。図１は、本発明により押出成形さ
れる異形押出成形品の一例を示す断面図である。
【００１７】図１に示すように、この異形押出成形品Ｓ
は、熱可塑性樹脂製の押出成形品であって、長手方向に
沿って、平板部Ｓ１の両側縁部に、正四角形状の中空部
Ｓ２と、一旦下方に曲折された後、水平方向の中央側に
鉤状に曲折された鉤部Ｓ３とを有する長尺体である。
は、熱可塑性樹脂製の押出成形品であって、長手方向に
沿って、平板部Ｓ１の両側縁部に、正四角形状の中空部
Ｓ２と、一旦下方に曲折された後、水平方向の中央側に
鉤状に曲折された鉤部Ｓ３とを有する長尺体である。
【００１８】図２は、本発明の異形押出成形品の冷却賦
形装置の一例を説明する模式図である。図２に示すよう
に、この冷却賦形装置１は、第１冷却賦形部１１と、間
欠部１２と、第２冷却賦形部１３とからなる。
形装置の一例を説明する模式図である。図２に示すよう
に、この冷却賦形装置１は、第１冷却賦形部１１と、間
欠部１２と、第２冷却賦形部１３とからなる。
【００１９】第１冷却賦形部１１は、上流側から、ドラ
イバキュームキャリバ１１１と、噴流式冷却水槽１１２
と、水切りプレート１１３とからなる。ドライバキュー
ムキャリバ１１１は、その出口が成形品Ｓの最終外面形
状とされている。ドライバキュームキャリバ１１１の中
間部の内面には、スリットが設けられ、スリットの底面
に吸引孔が設けられており、その吸引孔を通して水封式
バキュームポンプ等によって吸引することにより、内部
を通過する成形品Ｓの表面をその内周面に密着させるこ
とができるようになっている。そして、押出成形用金型
から押し出された直後の成形品Ｓの表層部のみを全体的
に冷却できるようになっている。
イバキュームキャリバ１１１と、噴流式冷却水槽１１２
と、水切りプレート１１３とからなる。ドライバキュー
ムキャリバ１１１は、その出口が成形品Ｓの最終外面形
状とされている。ドライバキュームキャリバ１１１の中
間部の内面には、スリットが設けられ、スリットの底面
に吸引孔が設けられており、その吸引孔を通して水封式
バキュームポンプ等によって吸引することにより、内部
を通過する成形品Ｓの表面をその内周面に密着させるこ
とができるようになっている。そして、押出成形用金型
から押し出された直後の成形品Ｓの表層部のみを全体的
に冷却できるようになっている。
【００２０】スリットは、内部を通過する成形品Ｓの進
行方向に対して直交する方向に沿って設けられていても
よいし、平行する方向に沿って設けられていてもよい
し、ある角度をもった斜め方向に沿って設けられていて
もよい。スリットの幅は、２〜７ｍｍが好ましい。スリ
ットの本数は、成形品Ｓの進行方向に対して直交する方
向に沿って設けられているか、ある角度をもった斜め方
向に沿って設けられている場合には、１本以上、平行す
る方向に沿って設けられている場合には、２本以上設け
られているのが好ましい。
行方向に対して直交する方向に沿って設けられていても
よいし、平行する方向に沿って設けられていてもよい
し、ある角度をもった斜め方向に沿って設けられていて
もよい。スリットの幅は、２〜７ｍｍが好ましい。スリ
ットの本数は、成形品Ｓの進行方向に対して直交する方
向に沿って設けられているか、ある角度をもった斜め方
向に沿って設けられている場合には、１本以上、平行す
る方向に沿って設けられている場合には、２本以上設け
られているのが好ましい。
【００２１】ドライバキュームキャリバ１１１の長さ
は、なるべく短い方が抵抗が少なくなるので好ましい
が、引き続く噴流式冷却水槽１１２で強冷却する際に、
熱ひずみによるそりや曲り等が生じない強度になるまで
表層部のみを全体的に冷却できる長さが必要である。
は、なるべく短い方が抵抗が少なくなるので好ましい
が、引き続く噴流式冷却水槽１１２で強冷却する際に、
熱ひずみによるそりや曲り等が生じない強度になるまで
表層部のみを全体的に冷却できる長さが必要である。
【００２２】ドライバキュームキャリバ１１１内には、
図３に示すように、成形品Ｓのほぼ全表面の近傍に冷媒
配管１１１ａが設けられている。冷却配管１１１ａ内を
循環させる冷媒としては、特に限定されるものではな
く、水、油等が使用できる。ドライバキュームキャリバ
１１１の材質としては、銅や真ちゅう等の高熱伝導のも
のが好ましい。
図３に示すように、成形品Ｓのほぼ全表面の近傍に冷媒
配管１１１ａが設けられている。冷却配管１１１ａ内を
循環させる冷媒としては、特に限定されるものではな
く、水、油等が使用できる。ドライバキュームキャリバ
１１１の材質としては、銅や真ちゅう等の高熱伝導のも
のが好ましい。
【００２３】噴流式冷却水槽１１２は、水槽の上下左右
に設けられたいくつかの冷却水供給孔から水槽内に冷却
水を供給し、水槽の下面又は左右面下部に設けたいくつ
かのドレン孔から冷却水を排出でき、供給する水量や使
用する供給孔及びドレン孔の形状を選択することによっ
て、噴流の状態を調整することができるようになってい
る。尚、噴流式冷却水槽１１２であれば、高速成形時の
冷却能力に優れ、コストや取扱いが容易であるので好ま
しいが、成形品Ｓに液体を直接接触させることによって
冷却を行うことができるものであれば、噴霧式や浸水式
等の種々の冷却槽が代替でき、又、冷媒となる液体は、
水の他に油等の熱伝導率の高いものを用いることができ
る。
に設けられたいくつかの冷却水供給孔から水槽内に冷却
水を供給し、水槽の下面又は左右面下部に設けたいくつ
かのドレン孔から冷却水を排出でき、供給する水量や使
用する供給孔及びドレン孔の形状を選択することによっ
て、噴流の状態を調整することができるようになってい
る。尚、噴流式冷却水槽１１２であれば、高速成形時の
冷却能力に優れ、コストや取扱いが容易であるので好ま
しいが、成形品Ｓに液体を直接接触させることによって
冷却を行うことができるものであれば、噴霧式や浸水式
等の種々の冷却槽が代替でき、又、冷媒となる液体は、
水の他に油等の熱伝導率の高いものを用いることができ
る。
【００２４】この噴流式冷却水槽１１２では、ドライバ
キュームキャリバ１１１を通過した直後の成形品Ｓの表
層部を急冷して、第１冷却賦形部以降の冷却賦形部にお
いて、引取力による伸張が生じない程度までの強度を付
与する。
キュームキャリバ１１１を通過した直後の成形品Ｓの表
層部を急冷して、第１冷却賦形部以降の冷却賦形部にお
いて、引取力による伸張が生じない程度までの強度を付
与する。
【００２５】噴流式冷却水槽１１２の冷却水の供給孔及
びドレン孔の形状は、直径３〜２０ｍｍ程度の円孔又は
矩形孔が好ましく、供給孔の先端には、噴流の効果を高
めるノズルを取り付けるのが好ましい。
びドレン孔の形状は、直径３〜２０ｍｍ程度の円孔又は
矩形孔が好ましく、供給孔の先端には、噴流の効果を高
めるノズルを取り付けるのが好ましい。
【００２６】水切りプレート１１３は、噴流式冷却水槽
１１２にて成形品Ｓの表面に付着した冷却水を、間欠部
１２に移行する際に残さないように除去するものであっ
て、抵抗を少なくするためなるべく短い方が望ましい。
水切りプレート１１３は、ドライバキュームキャリバ１
１１に設けられたのと同様のスリットと吸引孔が設けら
れ、その吸引孔を通して水封式バキュームポンプ等によ
って吸引することにより、短い長さで、内部を通過する
成形品Ｓの表面に付着した冷却水を除去できるようにな
っている。
１１２にて成形品Ｓの表面に付着した冷却水を、間欠部
１２に移行する際に残さないように除去するものであっ
て、抵抗を少なくするためなるべく短い方が望ましい。
水切りプレート１１３は、ドライバキュームキャリバ１
１１に設けられたのと同様のスリットと吸引孔が設けら
れ、その吸引孔を通して水封式バキュームポンプ等によ
って吸引することにより、短い長さで、内部を通過する
成形品Ｓの表面に付着した冷却水を除去できるようにな
っている。
【００２７】間欠部１２は、第１冷却賦形部１１で冷却
された成形品Ｓの表層部に対して、肉厚方向の温度の均
一化を行う部分である。肉厚方向の温度の均一化は、主
として全体的に冷却を行わないで、成形品Ｓの内側から
の伝熱により行う。成形品Ｓの形状によっては、逆に遠
赤外線ヒータの熱輻射により、又は、温風により部分的
に加熱してもよい。肉厚方向の温度を均一化の度合い
は、成形品Ｓの中空部Ｓ２の周辺部（冷却遅延部位）の
表面温度が熱変形温度以上になるようにするのが好まし
い。
された成形品Ｓの表層部に対して、肉厚方向の温度の均
一化を行う部分である。肉厚方向の温度の均一化は、主
として全体的に冷却を行わないで、成形品Ｓの内側から
の伝熱により行う。成形品Ｓの形状によっては、逆に遠
赤外線ヒータの熱輻射により、又は、温風により部分的
に加熱してもよい。肉厚方向の温度を均一化の度合い
は、成形品Ｓの中空部Ｓ２の周辺部（冷却遅延部位）の
表面温度が熱変形温度以上になるようにするのが好まし
い。
【００２８】第２冷却賦形部１３は、１つ以上のドライ
バキュームキャリバ１３１によって構成されている。第
２冷却賦形部１３には、成形品形状的に冷却の不足する
中空部Ｓ２の冷却遅延部位を部分的に冷却すると同時に
賦形するため、冷却遅延部位に対応する部分にのみ、第
１冷却賦形部１１のドライバキュームキャリバ１１１に
設けられたのと同様のスリット及び吸引孔が設けられる
ともに、図４にも示すように、冷却遅延部位に対応する
部分にのみ、冷却管１３１ａが設けられている。尚、冷
却水量や利用する冷却管の選択により、冷却遅延部位の
みを冷却するようにしてもよい。そして、この第２冷却
賦形部１３を通過させることにより、通過後の成形品Ｓ
の冷却バランスが均一になるように調整する。
バキュームキャリバ１３１によって構成されている。第
２冷却賦形部１３には、成形品形状的に冷却の不足する
中空部Ｓ２の冷却遅延部位を部分的に冷却すると同時に
賦形するため、冷却遅延部位に対応する部分にのみ、第
１冷却賦形部１１のドライバキュームキャリバ１１１に
設けられたのと同様のスリット及び吸引孔が設けられる
ともに、図４にも示すように、冷却遅延部位に対応する
部分にのみ、冷却管１３１ａが設けられている。尚、冷
却水量や利用する冷却管の選択により、冷却遅延部位の
みを冷却するようにしてもよい。そして、この第２冷却
賦形部１３を通過させることにより、通過後の成形品Ｓ
の冷却バランスが均一になるように調整する。
【００２９】図４に示すドライバキュームキャリバ１３
１′のように、冷却遅延部位に対応する部分の周辺部の
みをその内部を通過時に冷却でき、それ以外の部分は接
触させることなく、接触抵抗を低減させるようにしたも
のであってもよい。又、図５に示すドライバキュームキ
ャリバ１３１′′のように、冷却遅延部位に対応する部
分の周辺部のみをその内部を通過時に冷却でき、それ以
外の部分は、空隙部分１３１ｂ′′を通過させるように
して、接触抵抗を低減させるようにしたものであっても
よい。
１′のように、冷却遅延部位に対応する部分の周辺部の
みをその内部を通過時に冷却でき、それ以外の部分は接
触させることなく、接触抵抗を低減させるようにしたも
のであってもよい。又、図５に示すドライバキュームキ
ャリバ１３１′′のように、冷却遅延部位に対応する部
分の周辺部のみをその内部を通過時に冷却でき、それ以
外の部分は、空隙部分１３１ｂ′′を通過させるように
して、接触抵抗を低減させるようにしたものであっても
よい。
【００３０】又、上記の例では、ドライバキュームキャ
リバ１つの構成としたが、複雑な形状を有する成形品の
場合には、２つ以上のドライバキュームキャリバの組み
合せであってもよい。
リバ１つの構成としたが、複雑な形状を有する成形品の
場合には、２つ以上のドライバキュームキャリバの組み
合せであってもよい。
【００３１】又、第２冷却賦形部の進行方向側に、更に
浸水式冷却水槽、噴霧式冷却水槽、風流式冷却部を設
け、切断機に至るまでに、成形品の深部まで冷却を行う
ようにしてもよい。
浸水式冷却水槽、噴霧式冷却水槽、風流式冷却部を設
け、切断機に至るまでに、成形品の深部まで冷却を行う
ようにしてもよい。
【００３２】次に、本発明の異形押出成形品の冷却賦形
方法の一例を、図２を参照して説明する。まず、最初の
工程において、押出成形用金型から押し出された直後の
成形品Ｓを、第１冷却賦形部１１にて、表層部のみ全体
的に冷却して、成形品形状を固定化する。
方法の一例を、図２を参照して説明する。まず、最初の
工程において、押出成形用金型から押し出された直後の
成形品Ｓを、第１冷却賦形部１１にて、表層部のみ全体
的に冷却して、成形品形状を固定化する。
【００３３】この際、図３にも示すように、ドライバキ
ュームキャリバ１１１の内部を吸引孔より吸引するよう
にして、内部を通過する成形品Ｓの表面をその内面に密
着させつつ、成形品Ｓのほぼ全表面の近傍に設けられて
いる冷媒配管１１１ａ中を循環する冷媒により冷却を行
い、更に、続く噴流式冷却水槽１１２内にて、通過する
成形品Ｓの表面を冷却水を噴流状態にて直接接触させる
急冷を行った後、水切りプレート１１３にて成形品Ｓの
表面に付着した冷却水を除去するようにして、成形品形
状を固定化する。
ュームキャリバ１１１の内部を吸引孔より吸引するよう
にして、内部を通過する成形品Ｓの表面をその内面に密
着させつつ、成形品Ｓのほぼ全表面の近傍に設けられて
いる冷媒配管１１１ａ中を循環する冷媒により冷却を行
い、更に、続く噴流式冷却水槽１１２内にて、通過する
成形品Ｓの表面を冷却水を噴流状態にて直接接触させる
急冷を行った後、水切りプレート１１３にて成形品Ｓの
表面に付着した冷却水を除去するようにして、成形品形
状を固定化する。
【００３４】ここでいう成形品Ｓの表層部は、当然、成
形品Ｓの材質、生産速度、厚み等の形状によって異なる
が、第１冷却賦形部１１以降の冷却賦形部において、引
取力による伸張が生じない程度までの強度を発現する厚
みを指す。
形品Ｓの材質、生産速度、厚み等の形状によって異なる
が、第１冷却賦形部１１以降の冷却賦形部において、引
取力による伸張が生じない程度までの強度を発現する厚
みを指す。
【００３５】第１冷却賦形部１１では、その後の工程に
て引取力による伸張が生じない程度まで強度を付与す
る。すなわち、成形品Ｓの骨格となる部位に関しては、
肉厚方向の平均樹脂温度が熱変形温度未満となるまで冷
却する。それと同時に、第２冷却賦形部１３で再賦形を
行うべき中空部Ｓ２の周辺の遅延冷却部位に関しては、
肉厚方向の平均樹脂温度が熱変形温度以上となるように
冷却する必要がある。
て引取力による伸張が生じない程度まで強度を付与す
る。すなわち、成形品Ｓの骨格となる部位に関しては、
肉厚方向の平均樹脂温度が熱変形温度未満となるまで冷
却する。それと同時に、第２冷却賦形部１３で再賦形を
行うべき中空部Ｓ２の周辺の遅延冷却部位に関しては、
肉厚方向の平均樹脂温度が熱変形温度以上となるように
冷却する必要がある。
【００３６】尚、成形品Ｓの骨格となる部位に関して
は、肉厚方向の平均樹脂温度を実測することは困難であ
るため、第１冷却賦形部１１を出てから、内部からの伝
熱による上昇がほぼ平衡状態になった成形品Ｓの表面温
度が熱変形温度未満となるのが目安となる。
は、肉厚方向の平均樹脂温度を実測することは困難であ
るため、第１冷却賦形部１１を出てから、内部からの伝
熱による上昇がほぼ平衡状態になった成形品Ｓの表面温
度が熱変形温度未満となるのが目安となる。
【００３７】中間の工程において、第１冷却賦形部１１
を通過した成形品Ｓを、間欠部１２を通過させることに
よりその肉厚方向の温度を均一化させる。この際、図３
に示すように、遠赤外線ヒータ２４１の熱輻射により、
又は、温風により部分的に加熱して、内側からの伝熱に
よる温度の均一化を図るようにしてもよい。この工程に
おいては、第２冷却賦形部１３にて再賦形を行う部位の
表面温度が熱変形温度以上となるように内側からの伝熱
による温度の均一化を図るのが好ましい。
を通過した成形品Ｓを、間欠部１２を通過させることに
よりその肉厚方向の温度を均一化させる。この際、図３
に示すように、遠赤外線ヒータ２４１の熱輻射により、
又は、温風により部分的に加熱して、内側からの伝熱に
よる温度の均一化を図るようにしてもよい。この工程に
おいては、第２冷却賦形部１３にて再賦形を行う部位の
表面温度が熱変形温度以上となるように内側からの伝熱
による温度の均一化を図るのが好ましい。
【００３８】最後の工程において、間欠部１２を通過し
た成形品Ｓを、第２冷却賦形部１３を通過させることに
より、成形品形状的に冷却の不足する冷却遅延部位を部
分的に冷却すると同時に賦形する。この際に、図５にも
示すように、ドライバキュームキャリバ１３１の内部を
吸引孔より吸引するようにして、内部を通過する成形品
Ｓの表面をその内面に密着させつつ、中空部分Ｓ２（冷
却遅延部）の表面を、その対応する部分にのみ設けられ
た冷媒配管１３１ａ中を循環する冷媒により冷却を行
い、引取機にて引き取った後、切断機にて所定の寸法に
切断して製品となす。
た成形品Ｓを、第２冷却賦形部１３を通過させることに
より、成形品形状的に冷却の不足する冷却遅延部位を部
分的に冷却すると同時に賦形する。この際に、図５にも
示すように、ドライバキュームキャリバ１３１の内部を
吸引孔より吸引するようにして、内部を通過する成形品
Ｓの表面をその内面に密着させつつ、中空部分Ｓ２（冷
却遅延部）の表面を、その対応する部分にのみ設けられ
た冷媒配管１３１ａ中を循環する冷媒により冷却を行
い、引取機にて引き取った後、切断機にて所定の寸法に
切断して製品となす。
【００３９】（実施例）実施例１ 図２に示す冷却賦形装置１を用いて、図２を主に参照し
て説明した冷却賦形方法により、図１に示すような平板
部Ｓ１の両端部に中空部Ｓ２と鉤部Ｓ３を有する成形品
Ｓの押出成形を行った。
て説明した冷却賦形方法により、図１に示すような平板
部Ｓ１の両端部に中空部Ｓ２と鉤部Ｓ３を有する成形品
Ｓの押出成形を行った。
【００４０】材料としては、硬質塩化ビニル樹脂（徳山
積水社製、商品名「ＴＳ１０００Ｒ」）１００重量部に
対して、安定剤（三共有機合成社製、商品名「ＯＮＺ−
１４２Ｆ」）２重量部と、滑剤１（三井化学社製、商品
名「Ｈｉｗａｘ２２０ｍｐ」）１重量部と、滑剤２（理
研ビタミン社製、商品名「Ｓ−１０００」）０．５重量
部と、滑剤３（日本油脂社製、ステリン酸）０．５重量
部と、充填剤（白石工業社製、商品名「白艶華ＣＣ
Ｒ」）３重量部とを配合したものを用いた。成形速度を
７ｍ／分とし、成形樹脂温度は１９０℃とした。更に詳
細には、図８に示す制御部位に対応する押出条件は表１
に示すとおりである。
積水社製、商品名「ＴＳ１０００Ｒ」）１００重量部に
対して、安定剤（三共有機合成社製、商品名「ＯＮＺ−
１４２Ｆ」）２重量部と、滑剤１（三井化学社製、商品
名「Ｈｉｗａｘ２２０ｍｐ」）１重量部と、滑剤２（理
研ビタミン社製、商品名「Ｓ−１０００」）０．５重量
部と、滑剤３（日本油脂社製、ステリン酸）０．５重量
部と、充填剤（白石工業社製、商品名「白艶華ＣＣ
Ｒ」）３重量部とを配合したものを用いた。成形速度を
７ｍ／分とし、成形樹脂温度は１９０℃とした。更に詳
細には、図８に示す制御部位に対応する押出条件は表１
に示すとおりである。
【００４１】
【表１】
【００４２】第１冷却賦形１１のドライバキュームキャ
リバ１１１の長さを２００ｍｍ、噴流式冷却水槽１１２
の長さを９０ｍｍとした。ドライバキュームキャリバ１
１１は、出口側８０ｍｍは熱伝導率のより真ちゅうと
し、それ以外の材質はＳＵＳ３０４とした。ドライバキ
ュームキャリバ１１１の冷媒は水温１５℃の水を用い、
その水量は１０リットル／分とし、噴流式冷却水槽１１
２の冷媒も１５℃の水とした。
リバ１１１の長さを２００ｍｍ、噴流式冷却水槽１１２
の長さを９０ｍｍとした。ドライバキュームキャリバ１
１１は、出口側８０ｍｍは熱伝導率のより真ちゅうと
し、それ以外の材質はＳＵＳ３０４とした。ドライバキ
ュームキャリバ１１１の冷媒は水温１５℃の水を用い、
その水量は１０リットル／分とし、噴流式冷却水槽１１
２の冷媒も１５℃の水とした。
【００４３】間欠部１２は、成形品Ｓの第１冷却賦形部
１１での急冷による肉厚方向の熱ひずみを緩和し、中空
部Ｓ２の周辺の冷却遅延部の表面を第２冷却賦形部１３
で再賦形を行える熱変形温度まで熱戻りさせるだけの長
さとするため、１５０ｍｍとした。
１１での急冷による肉厚方向の熱ひずみを緩和し、中空
部Ｓ２の周辺の冷却遅延部の表面を第２冷却賦形部１３
で再賦形を行える熱変形温度まで熱戻りさせるだけの長
さとするため、１５０ｍｍとした。
【００４４】その結果、成形速度を７ｍ／分の高速成形
でも、問題なく成形品Ｓの成形を行うことができた。冷
却賦形中に、間欠部１２において、図８及び図９に示す
ように、成形品Ｓの中空部Ｓ２及び幅方向の中央部上で
進行方向に第１冷却賦形部の出口から１０ｍｍ、３０ｍ
ｍ、５０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍの表
面温度を、非接触式赤外線温度センサー２にて測定した
値を出した。その結果を表２に示す。
でも、問題なく成形品Ｓの成形を行うことができた。冷
却賦形中に、間欠部１２において、図８及び図９に示す
ように、成形品Ｓの中空部Ｓ２及び幅方向の中央部上で
進行方向に第１冷却賦形部の出口から１０ｍｍ、３０ｍ
ｍ、５０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍの表
面温度を、非接触式赤外線温度センサー２にて測定した
値を出した。その結果を表２に示す。
【００４５】又、第２冷却賦形部１３以降の部分で、図
８及び図９に示すように、成形品Ｓの中空部Ｓ２及び幅
方向の中央部上で進行方向に第２冷却賦形部の出口から
１０ｍｍ、３０ｍｍ、５０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍ
ｍ、１５０ｍｍの表面温度を、非接触式赤外線温度セン
サー３にて測定した値を出した。その結果を表２に示
す。
８及び図９に示すように、成形品Ｓの中空部Ｓ２及び幅
方向の中央部上で進行方向に第２冷却賦形部の出口から
１０ｍｍ、３０ｍｍ、５０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍ
ｍ、１５０ｍｍの表面温度を、非接触式赤外線温度セン
サー３にて測定した値を出した。その結果を表２に示
す。
【００４６】又、得られた成形品Ｓについて、図１０に
示す部位の寸法を測定し、設計寸法に対する割合を算出
した。その結果を表３に示す。
示す部位の寸法を測定し、設計寸法に対する割合を算出
した。その結果を表３に示す。
【００４７】比較例 従来方式の冷却賦形方法の１つであるドライバキューム
キャリバ（全長４２０ｍｍ、材質ＳＵＳ３０４）のみを
用いて冷却賦形を行ったこと、成形速度を叙上に上げて
いったこと以外は、実施例と同様にして、図１に示すの
と同じ異形押出成形品の成形を行った。その結果、成形
速度が５ｍ／分を超えた時点で、ドライバキュームキャ
リバ内で成形品に伸張が生じるため、ドライバキューム
キャリバ内で成形品の切断が生じてしまってそれ以上成
形を行うことができなかった。成形速度が５ｍ／分のと
きの、ドライバキュームキャリバを出た部分で、実施例
と同様にして、成形品の表面温度の測定を行った。その
結果を表２に示す。
キャリバ（全長４２０ｍｍ、材質ＳＵＳ３０４）のみを
用いて冷却賦形を行ったこと、成形速度を叙上に上げて
いったこと以外は、実施例と同様にして、図１に示すの
と同じ異形押出成形品の成形を行った。その結果、成形
速度が５ｍ／分を超えた時点で、ドライバキュームキャ
リバ内で成形品に伸張が生じるため、ドライバキューム
キャリバ内で成形品の切断が生じてしまってそれ以上成
形を行うことができなかった。成形速度が５ｍ／分のと
きの、ドライバキュームキャリバを出た部分で、実施例
と同様にして、成形品の表面温度の測定を行った。その
結果を表２に示す。
【００４８】成形速度を５ｍ／分にて成形して得られた
成形品について、実施例と同様の寸法を測定し、設計寸
法に対する割合を算出した。その結果を表３に示す。
成形品について、実施例と同様の寸法を測定し、設計寸
法に対する割合を算出した。その結果を表３に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
【表３】
【００５１】表２からも明らかなように、本発明の実施
例の場合には、成形速度が７ｍ／分の場合でも、成形品
各部の冷却が、比較例の成形速度が５ｍ／分で成形した
場合比較しても、均一に行えており、冷却むらから生ず
熱ひずみが小さくなることが容易に予想できる。
例の場合には、成形速度が７ｍ／分の場合でも、成形品
各部の冷却が、比較例の成形速度が５ｍ／分で成形した
場合比較しても、均一に行えており、冷却むらから生ず
熱ひずみが小さくなることが容易に予想できる。
【００５２】表３からも明らかなように、本発明の実施
例の場合には、成形速度が７ｍ／分の場合でも、成形品
各部の寸法は設計寸法の３％以内に納まっており、比較
例の成形速度が５ｍ／分で成形した成形品と比べても寸
法精度が優れている。
例の場合には、成形速度が７ｍ／分の場合でも、成形品
各部の寸法は設計寸法の３％以内に納まっており、比較
例の成形速度が５ｍ／分で成形した成形品と比べても寸
法精度が優れている。
【００５３】
【発明の効果】本発明の異形押出成形品の冷却賦形方法
及び冷却賦形装置は、上記の構成とされていることによ
り、長手方向に沿って中空部等を有するオープンで複雑
な形状の異形押出成形品を、寸法精度よく、安定的に高
速生産することができる。
及び冷却賦形装置は、上記の構成とされていることによ
り、長手方向に沿って中空部等を有するオープンで複雑
な形状の異形押出成形品を、寸法精度よく、安定的に高
速生産することができる。
【図１】本発明により押出成形される異形押出成形品の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図２】本発明の冷却賦形装置の一例を冷却賦形方法の
一例とともに説明する模式図である。
一例とともに説明する模式図である。
【図３】図２に示す冷却賦形装置における、第１冷却賦
形部のドライバキュームキャリバの一例を示す断面図で
ある。
形部のドライバキュームキャリバの一例を示す断面図で
ある。
【図４】図２に示す冷却賦形装置における、第２冷却賦
形部のドライバキュームキャリバの一例を示す断面図で
ある。
形部のドライバキュームキャリバの一例を示す断面図で
ある。
【図５】図２に示す冷却賦形装置における、第２冷却賦
形部のドライバキュームキャリバの別の例を示す断面図
である。
形部のドライバキュームキャリバの別の例を示す断面図
である。
【図６】図２に示す冷却賦形装置における、第２冷却賦
形部のドライバキュームキャリバの更に別の例を示す断
面図である。
形部のドライバキュームキャリバの更に別の例を示す断
面図である。
【図７】本発明の実施例における、制御部位を示す模式
図である。
図である。
【図８】本発明の実施例において、成形品の間欠部及び
第２冷却賦形部を出た後における表面温度を測定した部
位を説明する模式図である。
第２冷却賦形部を出た後における表面温度を測定した部
位を説明する模式図である。
【図９】本発明の実施例において、成形品の間欠部及び
第２冷却賦形部を出た後における表面温度を測定した部
位を説明する模式図である。
第２冷却賦形部を出た後における表面温度を測定した部
位を説明する模式図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の実
施例において得られた異形押出成形品について寸法を測
定した部位を示す。
施例において得られた異形押出成形品について寸法を測
定した部位を示す。
Ｓ 成形品 Ｓ１ 平板部 Ｓ２ 中空部 Ｓ３ 鉤部 １，２ 冷却賦形装置 １１，２１ 第１冷却賦形部 １２，２２ 間欠部 １３，２３ 第２冷却賦形部 １１１，１３１，１３１′，１３１′′ ドライバキュ
ームキャリバ １１２ 噴流式冷却水槽 １１３ 水切りプレート
ームキャリバ １１２ 噴流式冷却水槽 １１３ 水切りプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 31:10 Ｂ２９Ｌ 31:10 Ｆターム(参考） 4F207 AA15 AB06 AB07 AB11 AG07 AG09 AH47 AK01 AK02 AR06 AR07 KA01 KA20 KK51 KK54 KK76 KM16 KW26
Claims (7)
- 【請求項１】 押出成形用金型から押し出された直後の
異形押出成形品を、第１冷却賦形部にて、表層部のみ全
体的に冷却して、成形品形状を固定化する工程と、該異
形押出成形品を、その肉厚方向の温度を均一化させる間
欠部を通過させる工程と、該異形押出成形品を、第２冷
却賦形部にて、成形品形状的に冷却の不足する部位を部
分的に冷却するとともに賦形する工程からなることを特
徴とする異形押出成形品の冷却賦形方法。 - 【請求項２】 前記間欠部において、前記異形押出成形
品の冷却を行わないかもしくはその一部分を加熱し、該
成形品の肉厚方向の温度分布を均一化させることを特徴
とする請求項１に記載の異形押出成形品の冷却賦形方
法。 - 【請求項３】 前記間欠部において、前記異形押出成形
品の冷却を行わないかもしくはその一部分を加熱し、該
成形品の肉厚方向の温度分布を均一化させ、かつ前記第
２冷却賦形部にて再賦形を行う部位の表面温度を熱変形
温度以上となすことを特徴とする請求項１に記載の異形
押出成形品の冷却賦形方法。 - 【請求項４】 押出成形用金型から押し出された直後の
異形押出成形品を、表層部のみ全体的に冷却して、成形
品形状を固定化する第１冷却賦形部と、該異形押出成形
品を、その肉厚方向の温度を均一化させるように通過さ
せる間欠部と、該異形押出成形品を、成形品形状的に冷
却の不足する部位を部分的に冷却するとともに賦形する
第２冷却賦形部とを備えていることを特徴とする異形押
出成形品の冷却賦形装置。 - 【請求項５】 前記第１冷却賦形部が、ドライバキュー
ムキャリバと、その直後に連結された、前記異形押出成
形品の表面に冷却用液体を直接接触させて冷却を行う冷
却槽とから構成されていることを特徴とする請求項４に
記載の異形押出成形品の冷却賦形装置。 - 【請求項６】 前記第１冷却賦形部が、ドライバキュー
ムキャリバと、その直後に連結された、対流する冷却水
で満たされた噴流式冷却水槽とから構成されていること
を特徴とする請求項４に記載の異形押出成形品の冷却賦
形装置。 - 【請求項７】 前記第２冷却賦形部が、少なくとも１つ
以上のドライバキュームキャリバで構成されていること
を特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記
載の異形押出成形品の冷却賦形装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026660A JP4511666B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 異形押出成形品の冷却賦形方法及び冷却賦形装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026660A JP4511666B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 異形押出成形品の冷却賦形方法及び冷却賦形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001212872A true JP2001212872A (ja) | 2001-08-07 |
| JP4511666B2 JP4511666B2 (ja) | 2010-07-28 |
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ID=18552368
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000026660A Expired - Fee Related JP4511666B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 異形押出成形品の冷却賦形方法及び冷却賦形装置 |
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| JP (1) | JP4511666B2 (ja) |
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-
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- 2000-02-03 JP JP2000026660A patent/JP4511666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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