JP2001322158A - 押出成形機 - Google Patents

押出成形機

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JP2001322158A JP2000146179A JP2000146179A JP2001322158A JP 2001322158 A JP2001322158 A JP 2001322158A JP 2000146179 A JP2000146179 A JP 2000146179A JP 2000146179 A JP2000146179 A JP 2000146179A JP 2001322158 A JP2001322158 A JP 2001322158A
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cylindrical male
male screw
screw portion
gap
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Katsuyuki Nakano
勝之 中野
Tsukasa Nagai
司 長井
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱シリンダの先端部から出力後の溶融樹脂
の流路断面積を調整することなく、スクリュの背圧を調
整できると共に、スクリュを十分に冷却できる押出成形
機を提供する。 【解決手段】 スクリュ背圧調整手段を有し、スクリュ
背圧調整手段は、固定された円筒雌ネジ部７１と、円筒
雌ネジ部７１内に螺合すると共に、スクリュ５０に対し
て周方向には個別に回転する一方、軸方向には一体に移
動するようにスクリュ５０の外周面上にベアリング７３
を介して係合した円筒雄ネジ部７２と、円筒雄ネジ部７
２の外周面上に機械的に接続され、円筒雄ネジ部７２を
回転駆動することによってスクリュ５０をその軸方向に
移動制御するための移動制御手段とを備えている。さら
に、スクリュ５０は、その基端から先端に向かって所定
の位置まで延びる中空部５４を備え、中空部５４内に冷
却用媒体が流通される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱シリンダ内に
て樹脂材をスクリュによって剪断および溶融しつつ移送
し、絞り形状を呈する加熱シリンダの先端部からダイを
介して薄膜状または細線状の溶融樹脂を連続的に出力す
る押出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】押出成形機において、スクリュに印加さ
れる背圧は重要なファクタである。
【０００３】従来、スクリュの背圧を調整する方法とし
て、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、加熱シリン
ダの外部（加熱シリンダの先端部から出力された後）の
溶融樹脂の流路断面積を調整する方法が採られていた。
即ち、図６（ａ）を参照して、この調整方法は、スロッ
トルニードル法とも呼ばれ、スクリュ２５０を内蔵した
加熱シリンダ２１０の先端部にクロスヘッド３１０を取
り付け、クロスヘッド３１０に螺入させたニードルバル
ブ３２０の螺入量を調整することで、溶融樹脂の溜まり
具合や流れを調整するものである。また、図６（ｂ）を
参照して、この調整方法は、オリフィス法とも呼ばれ、
スクリュ２５０を内蔵した加熱シリンダ２１０の先端部
にクロスヘッド４１０を取り付け、さらに、クロスヘッ
ド４１０にオリフィス４３０を備えたアダプタ４２０を
取り付ける。このアダプタ４２０として、種々の絞り形
状を呈するオリフィス４３０を備えたものを複数用意
し、それを交換することで、溶融樹脂の溜まり具合や流
れを調整するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図６（ａ）お
よび（ｂ）に示した例をも含め、従来のスクリュ背圧調
整方法では、押出成形機の稼動を一旦停止させたり、分
解組み立てが必要であり、生産効率の低下を招くという
問題点がある。また、クロスヘッドやアダプタの内部に
て流路断面積が変化しているため、溶融樹脂の剪断発熱
により局部的に温度が上昇してしまい、得られた成形品
の品質に劣るという問題点もある。
【０００５】尚、例えば、特開平１０−２８６８７３号
公報には、加熱シリンダの先端部から出力された後の溶
融樹脂の流路断面積ではなく、加熱シリンダの先端部か
ら出力される前（即ち、加熱シリンダ内部）の溶融樹脂
の流路断面積を、加熱シリンダ内の絞り面とスクリュの
先端面とのギャップを変化させることにより調整する方
法が開示されている。しかし、この公報に開示された押
出成形機では、スクリュの移動調整を油圧で行っている
ために流路断面積の精密な調整が困難であると共に、後
述するスクリュの冷却について考慮がなされていない。
【０００６】さて、押出成形機においては、粒状の樹脂
材、即ち固体をスクリュによって剪断することにより生
ずる樹脂材の剪断発熱を利用している。このため、押出
成形機の稼動時間の経過に伴い、スクリュはかなりの高
温に温度上昇する。スクリュが過剰に温度上昇している
と、ホッパを通して加熱シリンダ内に投入された樹脂材
が投入直後に既に溶融することになる。この投入直後に
溶融した樹脂は粘度が低いため、スクリュによって加熱
シリンダ先端部に向けて移送できずにいわば空回り状態
が起こる。この結果、加熱シリンダの先端部から成形品
が一定出力されず、成形不良となる。このため、スクリ
ュを冷却すことが要望されているが、上記公報に開示さ
れた例をも含め、回転しているスクリュを十分に冷却す
ることは困難である。
【０００７】それ故、本発明の技術的課題は、クロスヘ
ッド等を用いて加熱シリンダから出力された後の溶融樹
脂の流路断面積を調整することなく、スクリュの背圧を
調整できると共に、スクリュを十分に冷却できる押出成
形機を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、加熱シ
リンダ内にて樹脂材をスクリュによって剪断および溶融
しつつ移送し、絞り形状を呈する該加熱シリンダの先端
部から溶融樹脂を連続的に出力する押出成形機におい
て、前記スクリュをその軸方向に駆動して該スクリュの
先端面と前記加熱シリンダ内の絞り面とのギャップを加
減することによって該スクリュに印加される背圧を調整
するためのスクリュ背圧調整手段を有し、前記スクリュ
背圧調整手段は、前記スクリュに対して同軸外周上に位
置するように前記押出成形機の固定的部材に固定された
円筒雌ネジ部と、前記円筒雌ネジ部内に螺合すると共
に、前記スクリュに対して周方向には個別に回転する一
方、軸方向には一体に移動するように該スクリュに係合
した円筒雄ネジ部と、前記円筒雄ネジ部に機械的に接続
され、該円筒雄ネジ部を回転駆動することによって前記
スクリュをその軸方向に移動制御するための移動制御手
段とを備えていることを特徴とする押出成形機が得られ
る。
【０００９】本発明によればまた、前記移動制御手段
は、前記円筒雄ネジ部に突出するように取り付けられ、
該円筒雄ネジ部を回転操作することによって前記スクリ
ュをその軸方向に移動するための操作ハンドルと、前記
スクリュの軸方向の位置または前記円筒雄ネジ部の周方
向の位置を表示することによって前記ギャップの寸法を
間接的に表示するギャップ表示器とを備えている前記押
出成形機が得られる。
【００１０】本発明によればさらに、前記移動制御手段
は、前記円筒雄ネジ部に該円筒雄ネジ部に対して回転動
作を与えられるように機械的に接続され、該円筒雄ネジ
部を回転駆動することによって前記スクリュをその軸方
向に駆動するアクチュエータと、前記スクリュの軸方向
の位置または前記円筒雄ネジ部の周方向の位置を検出す
ることによって前記ギャップの寸法を検出するギャップ
センサと、前記ギャップセンサの検出結果が指定された
寸法になるように、前記ギャップセンサの検出結果を参
照しながら、前記アクチュエータの動作を制御するスク
リュ背圧制御回路とを備えている前記押出成形機が得ら
れる。
【００１１】本発明によればまた、前記移動制御手段
は、前記円筒雄ネジ部に該円筒雄ネジ部に対して回転動
作を与えられるように機械的に接続され、該円筒雄ネジ
部を回転駆動することによって前記スクリュをその軸方
向に駆動するアクチュエータと、前記スクリュの軸方向
の位置または前記円筒雄ネジ部の周方向の位置を検出す
ることによって前記ギャップの寸法を検出するギャップ
センサと、前記加熱シリンダ内の溶融樹脂圧力を検出す
る樹脂圧センサと、前記樹脂圧センサの検出結果が指定
された圧力範囲内になるように、前記ギャップセンサの
検出結果を参照しながら、前記アクチュエータの動作を
制御するスクリュ背圧制御回路とを備えている前記押出
成形機が得られる。
【００１２】本発明によればさらに、前記スクリュ背圧
調整手段は、前記円筒雄ネジ部の回転を解放可能に固定
するネジ部係留手段を備える前記押出成形機が得られ
る。
【００１３】本発明によればまた、前記スクリュは、そ
の基端から先端に向かって所定の位置まで延びる中空部
を備えており、該中空部内には、冷却用媒体が流通され
る前記押出成形機が得られる。
【００１４】本発明によればさらに、前記中空部は、前
記スクリュの前記基端から樹脂材の供給位置まで前記先
端に向かって延びている前記押出成形機が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態による押出成形機を説明する。
【００１６】［実施の形態１］図１を参照して、実施の
形態１による押出成形機は、従来例と同様に、加熱シリ
ンダ１０内にて樹脂材をスクリュ５０によって剪断およ
び溶融しつつ移送し、先端に向かって漸次絞られた形状
の絞り面を持つ加熱シリンダ１０の先端部から溶融樹脂
を連続的に出力する押出成形機である。
【００１７】スクリュ５０は、図中左側の基端部５１
と、図中右側のフライトを備えたスクリュ部５２と、両
部間に位置し、雄スプラインまたはキー等を備えた回転
力伝達部５３とを備えている。基端部５１および回転力
伝達部５３は、中空軸４２によって軸方向に摺動自在に
支持されている。中空軸４２には、回転力伝達部５３と
対向した内周面に雌スプラインまたはキー溝が形成され
ていると共に、外周部には歯車４２ａが形成されてい
る。したがって、スクリュ５０は、中空軸４２に対し、
回転は拘束される一方、軸方向には自由に移動できるよ
うに支持されている。そして、スクリュ５０は、図示し
ない回転動力源によって変速機ケース４１内の図示を省
略した変速機構ならびに中空軸４２の歯車４２ａを介し
て回転駆動される。また、スクリュ５０のスクリュ部５
２は、加熱シリンダ１０内に、スクリュ部５２の特に回
転力伝達部５３側は、冷却シリンダ３０内に収容されて
いる。冷却シリンダ３０の上方からは、図示しないホッ
パを通して、粒状の樹脂材が投入される。
【００１８】さて、図１および図２を参照して、本押出
成形機は、スクリュ５０をその軸方向に移動してスクリ
ュ５０の先端面と加熱シリンダ１０先端部の絞り面との
ギャップＧを加減することによってスクリュ５０に印加
される背圧を調整するためのスクリュ背圧調整手段を有
している。
【００１９】スクリュ背圧調整手段は、中空軸４２から
軸方向（図中左向き）に突出した基端部５１を囲繞する
ように押出成形機の固定的部材（本例では、変速機ケー
ス４１）に固定された円筒雌ネジ部７１と、円筒雌ネジ
部７１の内周面に形成された雌ネジ部分に螺合すると共
に、内周面にベアリング７３を設けた円筒雄ネジ部７２
と、円筒雄ネジ部７２の外周面上に突出するように取り
付けられ、円筒雄ネジ部７２を回転操作することによっ
てスクリュ５０をその軸方向に移動するための操作ハン
ドル７４と、円筒雌ネジ部７１および円筒雄ネジ部７２
の周方向に、ギャップＧの寸法を間接的に表示するギャ
ップ表示器としての目盛り７６ａおよび指針７６ｂとを
備えている。尚、基端部５１はベアリング７３によって
回転可能に支持されており、さらに、ベアリング７３は
基端部５１および円筒雄ネジ部７２に対して軸方向への
移動は拘束されるようになっている。また、目盛り７６
ａおよび指針７６ｂに関し、本例では指針７６ｂが円筒
雄ネジ部７２に、目盛り７６ａが円筒雌ネジ部７１に形
成されているが、逆に、目盛りが円筒雄ネジ部７２に、
指針が円筒雌ネジ部７１に形成されてもよい。また、円
筒雄ネジ部７２の回転操作はスクリュ５０の回転中でも
可能であるため、押出成形機の稼動中であっても、背圧
調整が可能である。
【００２０】また、スクリュ背圧調整手段は、円筒雄ネ
ジ部７２がスクリュ５０の回転に伴って共回りしてギャ
ップＧが不要に変化しないように、円筒雄ネジ部７２の
回転を解放可能に固定するネジ部係留手段を備えてい
る。即ち、本例では、円筒雄ネジ部７２を円筒雌ネジ部
７１に対して固定するための止めネジ７５を備えてい
る。
【００２１】さらに、スクリュ５０は、その基端から先
端に向かって所定の位置まで延びる中空部５４を備えて
いる。中空部５４内には、挿入管５４ａが挿入されてお
り、ロータリージョイント６１ならびに冷媒管６２およ
び６３を介して冷却用媒体が流通され、スクリュ５０は
内部から冷却される。このように内部冷却構造にできた
のは、本発明によるスクリュ位置調整手段がスクリュ５
０の基端付近を占有することがないからである。尚、中
空部５４は、スクリュ５０の基端から樹脂材の供給位置
まで先端に向かって延びている。これは、課題を解決す
るための手段で述べたように、基端からこの位置までは
冷却が必要である一方、この位置よりも先端側を冷却す
る必要はないからである。
【００２２】さて、変速機構、中空軸４２外周の歯車４
２ａ、および中空軸４２内のキー構造またはスプライン
構造を介して回転動力源によってスクリュ５０が回転駆
動されると共に、冷却シリンダ３０上方から樹脂材が投
入される。樹脂材は、加熱シリンダ１０内にてスクリュ
部５２によって剪断および溶融されつつ移送され、絞り
形状を呈する加熱シリンダ１０の先端部から溶融樹脂と
して連続的に出力される。本押出成形機の稼動中、スク
リュ５０は、ロータリージョイント６１ならびに冷媒管
６２および６３を介して中空部５４（挿入管５４ａ）内
に冷却用媒体が流通され、内部から冷却される。
【００２３】ここで、操作者は、成形品の成形状況を確
認しつつ、止めネジ７５を緩めてから、操作ハンドル７
４を回転操作してスクリュ５０を軸方向に移動させる。
尚、移動といっても、スクリュ５０の移動距離は、成形
機の規模にもよるが、最大でも例えば１５ｍｍ程度と小
さい。スクリュ５０の軸方向の移動によって、ギャップ
Ｇが加減されて樹脂材の流路断面積が加減され、この結
果、スクリュ５０に対する背圧が調整される。そして、
最良の成形状況が得られたときに、止めネジ７５を締め
て円筒雄ネジ部７２が誤って回転したりスクリュ５０と
共回りしないように固定する。また、この最良の成形状
況が得られたときの目盛り７６ａに対する指針７６ｂの
位置に印をつけたり、指針値をメモしておいてもよい。
さらに、以上のような背圧調整だけではなく、スクリュ
５０の回転速度、樹脂材の投入量、および加熱シリンダ
１０の温度等をも併せて調整してもよい。
【００２４】［実施の形態２］図３および図４を参照し
て、実施の形態２による押出成形機は、実施の形態１と
同様に、加熱シリンダ１０内にて樹脂材をスクリュ５０
によって剪断および溶融しつつ移送し、先端に向かって
漸次絞られた形状の絞り面を持つ加熱シリンダ１０の先
端部から溶融樹脂を連続的に出力する押出成形機であっ
て、スクリュ５０をその軸方向に移動してスクリュ５０
の先端面と加熱シリンダ１０先端部の絞り面とのギャッ
プＧを加減することによってスクリュ５０に印加される
背圧を調整するためのスクリュ背圧調整手段を有してい
る。
【００２５】スクリュ背圧調整手段は、スクリュ５０に
対して同軸外周上に位置するように押出成形機の固定的
部材（本例では、変速機ケース４１）に固定された円筒
雌ネジ部７１と、円筒雌ネジ部７１の内周面に形成され
た雌ネジ部分に螺合すると共に、スクリュ５０に対して
周方向には個別に回転する一方、軸方向には一体に移動
するようにスクリュ５０の外周面上にベアリング７３を
介して係合した円筒雄ネジ部７２と、円筒雄ネジ部７２
の外周面上に設けられた環状の歯車７８と、歯車７８に
係合する歯車７９と、歯車７９に連結されて歯車７９を
回転駆動するアクチュエータ（本例では、ブレーキ付き
電気モータ）７７と、アクチュエータ７７に取り付けら
れ、スクリュ５０の軸方向の位置または円筒雄ネジ部７
２の周方向の位置を検出することによってギャップＧの
寸法を検出するギャップセンサとしてのエンコーダ９３
と、希望するギャップＧを指定入力するためのギャップ
入力器９５と、エンコーダ９３の検出結果に基づく現在
のギャップＧが指定された寸法になるように、エンコー
ダインターフェース９４を介してエンコーダ９３の検出
結果を参照しながら、アクチュエータ７７の動作を制御
するスクリュ背圧制御回路９１とを備えている。
【００２６】尚、円筒雄ネジ部７２の回転駆動はスクリ
ュ５０の回転中でも可能であるため、押出成形機の稼動
中であっても、背圧調整が可能である。また、過去の運
転結果に基づいて、実績のあるギャップＧの寸法に、容
易かつ確実に設定できる。
【００２７】また、アクチュエータ７７には、歯車７９
の回転を拘束するためのブレーキ装置が設けられてお
り、これによって、円筒雄ネジ部７２がスクリュ５０の
回転に伴って共回りしてギャップＧが不要に変化するこ
とがない。
【００２８】さらに、スクリュ５０は、その基端から先
端に向かって所定の位置まで延びる中空部５４を備えて
いる。中空部５４内には、挿入管５４ａが挿入されてお
り、ロータリージョイント６１ならびに冷媒管６２およ
び６３を介して冷却用媒体が流通され、スクリュ５０は
内部から冷却される。このように内部冷却構造にできた
のは、本発明によるスクリュ位置調整手段がスクリュ５
０の基端付近を占有することがないからである。尚、中
空部５４は、スクリュ５０の基端から樹脂材の供給位置
まで先端に向かって延びている。これは、課題を解決す
るための手段で述べたように、基端からこの位置までは
冷却が必要である一方、この位置よりも先端側を冷却す
る必要はないからである。
【００２９】さて、変速機構、中空軸４２外周の歯車４
２ａ、および中空軸４２内のキー構造またはスプライン
構造を介して回転動力源によってスクリュ５０が回転駆
動されると共に、冷却シリンダ３０上方から樹脂材が投
入される。樹脂材は、加熱シリンダ１０内にてスクリュ
部５２によって剪断および溶融されつつ移送され、絞り
形状を呈する加熱シリンダ１０の先端部から溶融樹脂と
して連続的に出力される。本押出成形機の稼動中、スク
リュ５０は、ロータリージョイント６１ならびに冷媒管
６２および６３を介して中空部５４（挿入管５４ａ）内
に冷却用媒体が流通され、内部から冷却される。
【００３０】ここで、スクリュ背圧制御回路９１には、
ギャップ入力器９５を通して操作者から希望するギャッ
プＧの希望値が指定入力されている。尚、スクリュ５０
の回転速度、樹脂材の投入量、および加熱シリンダ１０
の温度等のパラメータが一定の場合、ギャップＧとスク
リュ５０に対する背圧とは一定の関係にある。よって、
この希望値としては、過去の運転結果に基づいて実績の
ある背圧に対応したギャップＧの値が入力される。そし
て、スクリュ背圧制御回路９１は、エンコーダインター
フェース９４を介してエンコーダ９３の検出結果を参照
しながら、エンコーダ９３の検出結果に基づく現在のギ
ャップＧの現在値が指定値になるように、アクチュエー
タ７７の動作を制御する。アクチュエータ７７の回転に
よって、スクリュ５０は、歯車７９および７８、円筒雄
ネジ部７２、ならびにベアリング７３を介して、軸方向
に移動される。尚、移動といっても、スクリュ５０の移
動距離は、成形機の規模にもよるが、最大でも例えば１
５ｍｍ程度と小さい。スクリュ５０の軸方向の移動によ
って、ギャップＧが加減されて樹脂材の流路断面積が加
減され、この結果、スクリュ５０に対する背圧が調整さ
れる。尚、アクチュエータ７７は、回転中以外は、ブレ
ーキをかけるため、円筒雄ネジ部７２がスクリュ５０と
共回りすることなく固定される。また、ギャップＧを指
定値にしても現状の成形状態が最良とならない場合に
は、操作者は、成形品の成形状況と背圧との関係を考慮
して、さらなるギャップ値をギャップ入力器９５を通し
て指定入力する。さらに、以上のような背圧制御だけで
はなく、スクリュ５０の回転速度、樹脂材の投入量、お
よび加熱シリンダ１０の温度等をも併せて制御するよう
に、本押出成形機に中央制御部を設けてもよい。
【００３１】［実施の形態３］図３および図５を参照し
て、実施の形態３による押出成形機は、実施の形態１お
よび２と同様に、加熱シリンダ１０内にて樹脂材をスク
リュ５０によって剪断および溶融しつつ移送し、先端に
向かって漸次絞られた形状の絞り面を持つ加熱シリンダ
１０の先端部から溶融樹脂を連続的に出力する押出成形
機であって、スクリュ５０をその軸方向に移動してスク
リュ５０の先端面と加熱シリンダ１０先端部の絞り面と
のギャップＧを加減することによってスクリュ５０に印
加される背圧を調整するためのスクリュ背圧調整手段を
有している。
【００３２】スクリュ背圧調整手段は、スクリュ５０に
対して同軸外周上に位置するように押出成形機の固定的
部材（本例では、変速機ケース４１）に固定された円筒
雌ネジ部７１と、円筒雌ネジ部７１の内周面に形成され
た雌ネジ部分に螺合すると共に、スクリュ５０に対して
周方向には個別に回転する一方、軸方向には一体に移動
するようにスクリュ５０の外周面上にベアリング７３を
介して係合した円筒雄ネジ部７２と、円筒雄ネジ部７２
の外周面上に設けられた環状の歯車７８と、歯車７８に
係合する歯車７９と、歯車７９に連結されて歯車７９を
回転駆動するアクチュエータ（本例では、ブレーキ付き
電気モータ）７７と、アクチュエータ７７に取り付けら
れ、スクリュ５０の軸方向の位置または円筒雄ネジ部７
２の周方向の位置を検出することによってギャップＧの
寸法を検出するギャップセンサとしてのエンコーダ９３
と、加熱シリンダ１０内の溶融樹脂圧力を検出する樹脂
圧センサ９８と、希望する加熱シリンダ１０内の溶融樹
脂圧力の上限値を入力するための樹脂圧入力器９７と、
樹脂圧センサ９８の検出結果が指定された前記上限値以
下になるように、エンコーダインターフェース９４を介
してエンコーダ９３の検出結果を参照しながら、アクチ
ュエータ７７の動作を制御するスクリュ背圧制御回路９
６とを備えている。尚、円筒雄ネジ部７２の回転駆動は
スクリュ５０の回転中でも可能であるため、押出成形機
の稼動中であっても、背圧調整が可能である。
【００３３】また、本例においては、溶融樹脂圧力を設
定した上限値以下に維持できるため、溶融樹脂の温度が
低かったり、樹脂流路内に設けれている異物フィルタ
（図示せず）に目詰まりが生じた場合であっても、スク
リュの背圧を下げることで、加熱シリンダ１０等の内部
に過剰な圧力がかかることがなく、成形不良の発生や故
障や事故を防止できる。
【００３４】また、アクチュエータ７７には、歯車７９
の回転を拘束するためのブレーキ装置が設けられてお
り、これによって、円筒雄ネジ部７２がスクリュ５０の
回転に伴って共回りしてギャップＧが不要に変化するこ
とがない。
【００３５】さらに、スクリュ５０は、その基端から先
端に向かって所定の位置まで延びる中空部５４を備えて
いる。中空部５４内には、挿入管５４ａが挿入されてお
り、ロータリージョイント６１ならびに冷媒管６２およ
び６３を介して冷却用媒体が流通され、スクリュ５０は
内部から冷却される。このように内部冷却構造にできた
のは、本発明によるスクリュ位置調整手段がスクリュ５
０の基端付近を占有することがないからである。尚、中
空部５４は、スクリュ５０の基端から樹脂材の供給位置
まで先端に向かって延びている。これは、課題を解決す
るための手段で述べたように、基端からこの位置までは
冷却が必要である一方、この位置よりも先端側を冷却す
る必要はないからである。
【００３６】さて、変速機構、中空軸４２外周の歯車４
２ａ、および中空軸４２内のキー構造またはスプライン
構造を介して回転動力源によってスクリュ５０が回転駆
動されると共に、冷却シリンダ３０上方から樹脂材が投
入される。樹脂材は、加熱シリンダ１０内にてスクリュ
部５２によって剪断および溶融されつつ移送され、絞り
形状を呈する加熱シリンダ１０の先端部から溶融樹脂と
して連続的に出力される。本押出成形機の稼動中、スク
リュ５０は、ロータリージョイント６１ならびに冷媒管
６２および６３を介して中空部５４（挿入管５４ａ）内
に冷却用媒体が流通され、内部から冷却される。
【００３７】ここで、スクリュ背圧制御回路９１には、
樹脂圧入力器９７を通して操作者から樹脂圧の指定値が
指定入力される。尚、スクリュ５０の回転速度、樹脂材
の投入量、および加熱シリンダ１０の温度等のパラメー
タが一定の場合、ギャップＧとスクリュ５０に対する背
圧とは一定の関係にある。よって、この指定値として
は、過去の運転結果に基づいて実績のある樹脂圧値が入
力される。特に、本例では、樹脂圧の上限値を指定する
ようにしているので、溶融樹脂の温度が低かったり、樹
脂流路内に設けれている異物フィルタ（図示せず）に目
詰まりが生じた場合であっても、樹脂圧が上限値以下に
維持され、加熱シリンダ１０等の内部に過剰な圧力がか
かることがなく、成形不良の発生や故障や事故が防止さ
れる。そして、スクリュ背圧制御回路９１は、エンコー
ダインターフェース９４を介してエンコーダ９３の検出
結果を参照しながら、樹脂圧センサ９８の検出結果に基
づく現在の樹脂圧値が指定値になるように、アクチュエ
ータ７７の動作を制御する。アクチュエータ７７の回転
によって、スクリュ５０は、歯車７９および７８、円筒
雄ネジ部７２、ならびにベアリング７３を介して、軸方
向に移動される。尚、移動といっても、スクリュ５０の
移動距離は、成形機の規模にもよるが、最大でも例えば
１５ｍｍ程度と小さい。スクリュ５０の軸方向の移動に
よって、ギャップＧが加減されて樹脂材の流路断面積が
加減され、この結果、スクリュ５０に対する背圧が調整
される。尚、アクチュエータ７７は、回転中以外は、ブ
レーキをかけるため、円筒雄ネジ部７２がスクリュ５０
と共回りすることなく固定される。また、樹脂圧を指定
値にしても現状の成形状態が最良とならない場合には、
操作者は、成形品の成形状況と背圧との関係を考慮し
て、さらなる樹脂圧値を樹脂圧入力器９７を通して指定
入力する。さらに、以上のような背圧制御だけではな
く、スクリュ５０の回転速度、樹脂材の投入量、および
加熱シリンダ１０の温度等をも併せて制御するように、
本押出成形機に中央制御部を設けてもよい。
【００３８】
【発明の効果】本発明による押出成形機は、スクリュ背
圧調整手段を有し、スクリュ背圧調整手段は、固定され
た円筒雌ネジ部と、円筒雌ネジ部内に螺合すると共に、
スクリュに対して周方向には個別に回転する一方、軸方
向には一体に移動するようにスクリュに係合した円筒雄
ネジ部と、円筒雄ネジ部を回転操作または回転駆動する
ことによってスクリュをその軸方向に移動制御するため
の移動制御手段とを備えており、さらに、スクリュは、
その基端から先端に向かって所定の位置まで延びる中空
部を備え、中空部内に冷却用媒体が流通されるため、加
熱シリンダの先端部から出力後の溶融樹脂の流路断面積
を調整することなく、スクリュの背圧を調整できると共
に、スクリュを十分に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による押出成形機の要部
を示す概略的な断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１による押出成形機の表示
部を示す概略的な側面図である。
【図３】本発明の実施の形態２および３による押出成形
機の要部を示す概略的な断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２による押出成形機の制御
系を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３による押出成形機の制御
系を示すブロック図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、従来のスクリュ背圧の
調整方法を説明するための概略的な断面図である。
【符号の説明】
１０ 加熱シリンダ ３０ 水冷シリンダ ４１ 減速機ケース ４２ 中空軸 ４２ａ 歯車 ５０ スクリュ ５１ 基端部 ５２ スクリュ部 ５３ 回転力伝達部 ５４ 中空部 ５４ａ 挿入管 ６１ ロータリージョイント ６２、６３ 冷媒管 ７１ 円筒雌ネジ部 ７２ 円筒雄ネジ部 ７３ ベアリング ７４ 操作ハンドル ７５ 止めネジ ７６ａ 目盛り ７６ｂ 指針 ７７ エンコーダ ７８、７９ 歯車 ９１、９６ スクリュ背圧制御回路 ９３ エンコーダ ９４ エンコーダインターフェース ９５ ギャップ入力器 ９７ 樹脂圧入力器 ９８ 樹脂圧センサ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加熱シリンダ内にて樹脂材をスクリュに
    よって剪断および溶融しつつ移送し、絞り形状を呈する
    該加熱シリンダの先端部から溶融樹脂を連続的に出力す
    る押出成形機において、 前記スクリュをその軸方向に駆動して該スクリュの先端
    面と前記加熱シリンダ内の絞り面とのギャップを加減す
    ることによって該スクリュに印加される背圧を調整する
    ためのスクリュ背圧調整手段を有し、 前記スクリュ背圧調整手段は、前記スクリュに対して同
    軸外周上に位置するように前記押出成形機の固定的部材
    に固定された円筒雌ネジ部と、前記円筒雌ネジ部内に螺
    合すると共に、前記スクリュに対して周方向には個別に
    回転する一方、軸方向には一体に移動するように該スク
    リュに係合した円筒雄ネジ部と、前記円筒雄ネジ部に機
    械的に接続され、該円筒雄ネジ部を回転駆動することに
    よって前記スクリュをその軸方向に移動制御するための
    移動制御手段とを備えていることを特徴とする押出成形
    機。
  2. 【請求項２】 前記移動制御手段は、 前記円筒雄ネジ部に突出するように取り付けられ、該円
    筒雄ネジ部を回転操作することによって前記スクリュを
    その軸方向に移動するための操作ハンドルと、 前記スクリュの軸方向の位置または前記円筒雄ネジ部の
    周方向の位置を表示することによって前記ギャップの寸
    法を間接的に表示するギャップ表示器とを備えている請
    求項１に記載の押出成形機。
  3. 【請求項３】 前記移動制御手段は、 前記円筒雄ネジ部に該円筒雄ネジ部に対して回転動作を
    与えられるように機械的に接続され、該円筒雄ネジ部を
    回転駆動することによって前記スクリュをその軸方向に
    駆動するアクチュエータと、 前記スクリュの軸方向の位置または前記円筒雄ネジ部の
    周方向の位置を検出することによって前記ギャップの寸
    法を検出するギャップセンサと、 前記ギャップセンサの検出結果が指定された寸法になる
    ように、前記ギャップセンサの検出結果を参照しなが
    ら、前記アクチュエータの動作を制御するスクリュ背圧
    制御回路とを備えている請求項１に記載の押出成形機。
  4. 【請求項４】 前記移動制御手段は、 前記円筒雄ネジ部に該円筒雄ネジ部に対して回転動作を
    与えられるように機械的に接続され、該円筒雄ネジ部を
    回転駆動することによって前記スクリュをその軸方向に
    駆動するアクチュエータと、 前記スクリュの軸方向の位置または前記円筒雄ネジ部の
    周方向の位置を検出することによって前記ギャップの寸
    法を検出するギャップセンサと、 前記加熱シリンダ内の溶融樹脂圧力を検出する樹脂圧セ
    ンサと、 前記樹脂圧センサの検出結果が指定された圧力範囲内に
    なるように、前記ギャップセンサの検出結果を参照しな
    がら、前記アクチュエータの動作を制御するスクリュ背
    圧制御回路とを備えている請求項１に記載の押出成形
    機。
  5. 【請求項５】 前記移動制御手段は、前記円筒雄ネジ部
    の回転を解放可能に固定するネジ部係留手段を備える請
    求項1乃至４のいずれかに記載の押出成形機。
  6. 【請求項６】 前記スクリュは、その基端から先端に向
    かって所定の位置まで延びる中空部を備えており、該中
    空部内には、冷却用媒体が流通される請求項１乃至５の
    いずれかに記載の押出成形機。
  7. 【請求項７】 前記中空部は、前記スクリュの前記基端
    から樹脂材の供給位置まで前記先端に向かって延びてい
    る請求項６に記載の押出成形機。
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