JP2018196970A - Extruder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂成形に用いられる押出機に関する。 The present invention relates to an extruder used for resin molding.
樹脂成形に用いられる押出機としては、ヒータを備えたシリンダと、シリンダ内部に収容されたスクリューとを備え、ヒータによる加熱およびスクリューの回転により、熱可塑性樹脂からなる樹脂ペレットを溶融混練して溶融状態とし、その溶融樹脂を押出口から押し出す押出機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The extruder used for resin molding includes a cylinder equipped with a heater and a screw housed in the cylinder, and melts and kneads resin pellets made of thermoplastic resin by heating with the heater and rotation of the screw. There is known an extruder that is in a state and extrudes the molten resin from an extrusion port (see, for example, Patent Document 1).
ところで、押出機において、スクリューのフライト間に形成された溝内に樹脂ペレットが何層にも重なった状態で充填される場合、シリンダの内壁面から遠い樹脂ペレット(溝の底に溜った樹脂ペレット)に熱が伝わりにくいため、樹脂ペレットの溶け残りが発生する場合がある。樹脂ペレットの溶け残りをなくして全ての樹脂ペレットを溶融状態とするためにはスクリュー長をある程度確保する必要があって機械設備の大型化が懸念される。 By the way, in an extruder, when resin pellets are filled in layers formed in the groove formed between the flights of the screw, resin pellets far from the inner wall surface of the cylinder (resin pellets accumulated at the bottom of the groove) ), It is difficult for heat to be transferred to the resin pellets. In order to eliminate all undissolved resin pellets and make all the resin pellets into a molten state, it is necessary to secure a certain screw length, and there is concern about an increase in the size of mechanical equipment.
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、ヒータを備えたシリンダと、シリンダ内部に収容されたスクリューとを備えた押出機において、樹脂ペレットの溶け残りを抑制することと、スクリュー長の短縮化とを両立することが可能な構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a situation, and in an extruder provided with a cylinder provided with a heater and a screw accommodated in the cylinder, it is possible to suppress unmelted resin pellets, An object is to provide a structure capable of achieving both shortening of length.
本発明は、ヒータを備えたシリンダと、螺旋状の溝が外周に形成されており、前記シリンダ内部に回転可能に収容されたスクリューと、前記シリンダの基端側に設けられた材料供給口と、前記シリンダの先端部に設けられた押出口とを備え、前記材料供給口から前記シリンダ内部に投入される樹脂ペレットを、前記ヒータおよび前記スクリューによって溶融混練して溶融状態とし、その溶融樹脂を前記押出口から押し出す押出機において、前記材料供給口付近の前記スクリューの溝の高さが溶融前の樹脂ペレットの大きさに相当する高さであるとともに、当該スクリューの溝の高さが前記シリンダの前記材料供給口付近から前記押出口に向かうにつれて低くなるように構成されていることを特徴とする。 The present invention includes a cylinder provided with a heater, a spiral groove formed on the outer periphery, a screw rotatably accommodated inside the cylinder, and a material supply port provided on the base end side of the cylinder. An extrusion port provided at the tip of the cylinder, and the resin pellets that are introduced into the cylinder from the material supply port are melted and kneaded by the heater and the screw to be in a molten state, and the molten resin is In the extruder for extruding from the extrusion port, the height of the groove of the screw near the material supply port is a height corresponding to the size of the resin pellet before melting, and the height of the groove of the screw is the cylinder. It is comprised so that it may become low as it goes to the said extrusion port from the said material supply port vicinity.
本発明によれば、材料供給口付近のスクリューの溝の高さを溶融前の樹脂ペレットの大きさに相当する高さとしているので、溝内での樹脂ペレットの重なりを抑制することができ、シリンダ内壁面から近い位置で樹脂ペレットに熱を供給することができる。これにより樹脂ペレットが溶けやすくなる。さらに、スクリューの溝の高さを、材料供給口付近から押出口に向かうにつれて低くなるようにしているので、溶融状態に応じて小さくなる樹脂ペレットに対応してシリンダ内壁面と樹脂ペレットとの距離を近いままの状態にすることができるので、シリンダの先端部において樹脂が十分に溶融するようになる。 According to the present invention, since the height of the groove of the screw near the material supply port is a height corresponding to the size of the resin pellet before melting, it is possible to suppress the overlap of the resin pellet in the groove, Heat can be supplied to the resin pellets at a position close to the inner wall surface of the cylinder. Thereby, the resin pellet is easily melted. Furthermore, since the height of the screw groove is reduced as it goes from the vicinity of the material supply port to the extrusion port, the distance between the cylinder inner wall surface and the resin pellet corresponding to the resin pellet that becomes smaller depending on the molten state Can be kept close to each other, so that the resin is sufficiently melted at the tip of the cylinder.
このように本発明によれば、樹脂ペレットを効率よく溶融することができるので、スクリュー長を短くしても、樹脂ペレットの溶け残りを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, the resin pellets can be efficiently melted, so that the resin pellets can be prevented from being melted even if the screw length is shortened.
本発明によれば、ヒータを備えたシリンダと、シリンダ内部に収容されたスクリューとを備えた押出機において、樹脂ペレットの溶け残りを抑制することと、スクリュー長の短縮化とを両立することが可能になる。 According to the present invention, in an extruder provided with a cylinder provided with a heater and a screw housed inside the cylinder, it is possible to achieve both suppression of unmelted resin pellets and shortening of the screw length. It becomes possible.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を適用する押出機1の概略構成図である。図2は図1の押出機1に用いるスクリュー20の側面図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
押出機1は、シリンダ10、スクリュー20、ヒータ30、ホッパ40、および回転機構50などを備えている。
The
シリンダ10は、円筒部材であって内部に円筒状空間10aが形成されている。シリンダ10の基端側には、上方に向けて開口する材料供給口11が設けられている。シリンダ10の先端部には押出口12が設けられている。
The
シリンダ10の内部(円筒状空間10a内)にはスクリュー20が収容されている。スクリュー20のスクリュー軸21の外周にはフライト22が螺旋状に形成されている。この螺旋状のフライト22によってスクリュー20の外周に螺旋状の溝23が形成されている。
A
スクリュー20は、シリンダ10内部において回転可能であるとともに、進退移動可能である。スクリュー20は、モータなどを有する回転機構50によってシリンダ10内部において回転される。また、スクリュー20は、進退機構(図示せず)によって進退移動される。
The
シリンダ10の外周部にはヒータ30が巻かれている。ヒータ30は、例えば、ヒータコントローラ(図示せず)によって駆動制御され、このヒータ30の駆動制御によりシリンダ10内部の温度を、樹脂ペレットRを溶融することが可能な温度に制御することができる。
A
材料供給口11の上方にはホッパ40が配置されている。ホッパ40の内部は材料供給口11を通じてシリンダ10内部に連通している。ホッパ40には熱可塑性樹脂からなる樹脂ペレットRが充填される。
A
以上の押出機1において、ホッパ40に充填された樹脂ペレットRがシリンダ10の材料供給口11を通じてシリンダ10内部に投入される。シリンダ10内部に投入された樹脂ペレットRはシリンダ10の内壁面10bからの熱(ヒータ30による加熱)およびスクリュー20の回転により溶融混練されて溶融状態となり、その溶融樹脂が押出口12から押し出される。そして、押出口12から押し出された溶融樹脂は射出成形金型(図示せず)内のキャビティに充填され、そのキャビティ内で溶融樹脂が冷却されることにより樹脂成形体が製造される。
In the
−特徴部分−
次に、本実施形態の押出機1の特徴部分について図1〜図3を参照して説明する。
-Feature part-
Next, the characteristic part of the
なお、図3(A)は図2のA部に相当する拡大図、図3(B)は図2のB部に相当する拡大図、図3(C)は図2のC部に相当する拡大図である。 3A is an enlarged view corresponding to part A in FIG. 2, FIG. 3B is an enlarged view corresponding to part B in FIG. 2, and FIG. 3C corresponds to part C in FIG. It is an enlarged view.
本実施形態の押出機1では、図3(A)に示すように、シリンダ10の材料供給口11付近のスクリュー20の溝23の高さhを、溶融前の樹脂ペレットRの大きさに相当する高さとしている。さらに、図3(A)〜図3(C)に示すように、スクリュー20の溝23の高さを、シリンダ10の材料供給口11付近から押出口12に向かうにつれて低くなるように構成している点に特徴がある。なお、スクリュー20のフライト22の外径は軸方向において一定である。
In the
スクリュー20の溝23をこのような形状とすることにより、スクリュー20の長さを短くしても、樹脂ペレットRの溶け残りを抑制することができる。この点について以下に説明する。
By forming the
まず、図4に示すスクリュー120(従来例)において、図5(D)(図4のD部に相当する拡大図)に示すように、スクリュー120のフライト122間の溝123内に樹脂ペレットRが複数層重なった状態で充填される場合、シリンダ110の内壁面110bから遠い樹脂ペレットR(溝123の底に溜った樹脂ペレットR)に熱が伝わりにくい。さらに、スクリュー120の軸方向の中央部においても、図5(E)(図4のE部に相当する拡大図)に示すように、シリンダ110の内壁面110bから遠い樹脂ペレットRに熱が伝わりにくくなるので樹脂ペレットRが溶けにくい。そして、スクリュー120の先端部においては、図5(F)(図4のF部に相当する拡大図)に示すように、スクリュー120の溝123の高さが高くて容積が大きいため樹脂ペレットRが完全に溶けるまで時間がかかる。このため、樹脂ペレットRの溶け残りをなくして全ての樹脂ペレットRを溶融状態とするには、スクリュー120の長さをある程度確保する必要があって、機械設備の大型化が懸念される。なお、スクリュー120の長さが短くて、樹脂ペレットRの溶け残りが発生すると、その溶け残り樹脂(未溶融樹脂)による成形不良が懸念される。
First, in the
これに対し、本実施形態では、図3(A)に示すように、シリンダ10の材料供給口11付近のスクリュー20の溝23の高さhを、溶融前の樹脂ペレットRの大きさに相当する高さとしているので、溝23内での樹脂ペレットRの重なりを抑制することができる。これにより、シリンダ10の内壁面10bから近い位置で全ての樹脂ペレットRに熱を供給することができる。
In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 3A, the height h of the
さらに、スクリュー20の溝23の高さを、シリンダ10の材料供給口11付近から押出口12に向かうにつれて低くなるように構成しているので、スクリュー20の軸方向の中央部においては、図3(B)に示すように、シリンダ10の内壁面10bと樹脂ペレットRとの距離を近いままの状態にすることができる。さらに溝23内の樹脂ペレットR(溶融状態に応じて小さくなった樹脂ペレットR)がシリンダ10の内壁面10bにて潰されるので、内壁面10bからの伝熱面積が増加する。これにより樹脂ペレットRの溶融が加速される。そして、スクリュー20の先端部では、図3(C)に示すように、溝23の高さが低くて溝23の容積が小さいので、樹脂ペレットRが十分に溶融するようになる。
Further, since the height of the
このように、本実施形態の押出機1によれば、樹脂ペレットRを効率よく溶融することができるので、樹脂ペレットRの溶け残りを抑制することと、スクリュー20の長さの短縮化とを両立することが可能になる。そして、スクリュー20の長さを短縮化できることにより、機械設備の小型化をはかることが可能になる。
Thus, according to the
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
-Other embodiments-
In addition, embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Further, the technical scope of the present invention includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
本発明は、樹脂成形に用いられる押出機に有効に利用することができる。 The present invention can be effectively used for an extruder used for resin molding.
1 押出機
10 シリンダ
10a 円筒状空間
10b 内壁面
11 材料供給口
12 押出口
20 スクリュー
21 スクリュー軸
22 フライト
23 溝
30 ヒータ
40 ホッパ
50 回転機構
R 樹脂ペレット
DESCRIPTION OF
Claims (1)
螺旋状の溝が外周に形成されており、前記シリンダ内部に回転可能に収容されたスクリューと、
前記シリンダの基端側に設けられた材料供給口と、
前記シリンダの先端部に設けられた押出口と、を備え、
前記材料供給口から前記シリンダ内部に投入される樹脂ペレットを、前記ヒータおよび前記スクリューによって溶融混練して溶融状態とし、その溶融樹脂を前記押出口から押し出す押出機であって、
前記材料供給口付近の前記スクリューの溝の高さが溶融前の樹脂ペレットの大きさに相当する高さであるとともに、当該スクリューの溝の高さが前記シリンダの前記材料供給口付近から前記押出口に向かうにつれて低くなるように構成されていることを特徴とする押出機。 A cylinder with a heater;
A spiral groove is formed on the outer periphery, and a screw rotatably accommodated inside the cylinder;
A material supply port provided on the base end side of the cylinder;
An extrusion port provided at the tip of the cylinder,
A resin pellet that is introduced into the cylinder from the material supply port, is melted and kneaded by the heater and the screw into a molten state, and an extruder that extrudes the molten resin from the extrusion port,
The height of the groove of the screw in the vicinity of the material supply port is a height corresponding to the size of the resin pellet before melting, and the height of the groove of the screw is from the vicinity of the material supply port of the cylinder. An extruder characterized by being configured to become lower toward the outlet.
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WO2022163685A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 住友重機械モダン株式会社 | Extruder |
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2017
- 2017-05-25 JP JP2017103302A patent/JP2018196970A/en active Pending
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WO2022163685A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 住友重機械モダン株式会社 | Extruder |
KR20230135602A (en) | 2021-01-29 | 2023-09-25 | 스미도모쥬기가이 모던 가부시키가이샤 | extruder |
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