JP2561781Y2 - 高混練スクリュ - Google Patents

高混練スクリュ

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JP2561781Y2
JP2561781Y2 JP1992052571U JP5257192U JP2561781Y2 JP 2561781 Y2 JP2561781 Y2 JP 2561781Y2 JP 1992052571 U JP1992052571 U JP 1992052571U JP 5257192 U JP5257192 U JP 5257192U JP 2561781 Y2 JP2561781 Y2 JP 2561781Y2
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flight
parallel
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groove
parallel portion
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JPH0612014U (ja
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村 幸 生 飯
代 一 広 田
橋 尚 吾 石
木 謙 克 鈴
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/53Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、熱可塑性樹脂を成形す
る成形機のスクリュに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、主フライトと副フライトとを有す
るスクリュとして以下に示すような2つのスクリュが主
に知られている。その第1例を図6により説明する。
【0003】このスクリュ1の副フライト2は、図6
(a)に示すように副フライト2の形成開始点3におい
て主フライト4から分岐し、主フライト4に対して非平
行な非平行部5で形成されている。そして、主フライト
4と副フライト2との高さの差はすべて一定に形成され
ている。また、ソリッド溝7の深さは、、図6(b)に
示すように副フライト2の形成開始点3より漸次浅くな
るように形成されており、メルト溝8の深さは、副フラ
イト2の形成開始点3より漸次浅く形成され、所定位置
より漸次深く形成されたのちソリッド溝7の深さと同一
深さになった点から副フライト2の終了点9に向かって
漸次浅くなるように形成されている。
【0004】次に第2例を図7により説明する。
【0005】副フライト2は、図7(a)に示すように
副フライト2の形成開始点3において主フライト4から
非平行に分岐し、その後主フライト4に対して平行な平
行部10で形成されている。そして、主フライト4と副
フライト2との高さの差はすべて一定に形成されてい
る。また、ソリッド溝7の深さは、図7(b)に示すよ
うに副フライト2の形成開始点3より漸次深く、平行部
10の形成開始点12より漸次浅く形成され、平行部1
0の所定位置より副フライト2の終了点9に向かって漸
次深くなるように形成される。また、メルト溝8の深さ
は、副フライト2の形成開始点3より漸次浅く、平行部
10の形成開始点12より漸次深く形成され、平行部1
0の所定位置より副フライト2の終了点9に向かって漸
次浅くなるように形成されている。
【0006】スクリュ1は、このように構成したことに
よりメルトプールとソリッドベッドとを常に分離しなが
ら溶融をおこなうので、副フライト2のないスクリュに
較べて効率のよい溶融をおこなうことができる。
【0007】
【考案が解決しようとする課題】しかるに上記のスクリ
ュ1のうち、第1例のスクリュ1においては、ソリッド
溝7は、バレル14への接触面積が下流へ向かうに従い
次第に減少するため樹脂の溶融速度が低下し、したがっ
て、可塑化能力は低下する。また、第2例のスクリュ1
においては、メルト溝8は、幅が一定であり深さは下流
側へ行くにしたがって深くなっているので、可塑化能力
は第1例のスクリュ1より優れているが、最深部での樹
脂の滞留が発生し樹脂替え、色替え不良や、滞留による
樹脂劣化が発生し易く、また最終部付近のメルト溝8が
深い為、メルト溝内の溶融樹脂が外部加熱を均一に受け
られず、吐出樹脂の温度バラツキが大きくなる弱点があ
った。
【0008】本考案はこれに鑑み、吐出樹脂の温度のば
らつきが少なく、可塑化能力のよい高混練スクリュを提
供することを目的としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するため本考案は、主フライトとこの主フライトの高
さより低い高さに形成された副フライトとを有する高混
練スクリュにおいて、前記副フライトは、副フライトの
形成開始点において前記主フライトから分岐し、主フラ
イトに対して非平行でメルト溝を持たない非平行部と、
この非平行部に続き主フライトに対して平行な平行部
と、この平行部に続き再び主フライトに対して非平行な
非平行部とを有し該非平行部においてスクリュ軸と平行
に主フライトと接続し、ソリッド溝の深さは、上流側の
非平行部では下流側に向け漸次深く形成され、平行部及
びこれに続く非平行部では漸次浅く、かつ副フライトの
スクリュ軸に平行に主フライトに続く部分からは漸次深
く形成されて最終溝に続き、メルト溝の深さは副フライ
トの形成開始点に続く非平行部では下流側に向け漸次浅
く形成され、平行部では漸次深く、かつ下流側の非平行
部では前記平行部の最大深さと同一の深さに形成され、
さらに、非平行部の終了点手前の所定位置より漸次浅く
形成されて最終溝に続いていることを特徴とする高混練
スクリュとした。そして、前記主フライトと前記副フラ
イトとの高さの差は、主フライトと副フライトとが平行
な部分では一定の高さの差に形成され、下流側の非平行
部では、副フライトの山の高さは主フライトの高さに漸
次近づき、その後ある差をもって一定の高さに形成した
ことを特徴とする請求項2記載の高混練スクリュとする
ものである。
【0010】
【作用】上記高混練スクリュにおいて、溶融を開始した
樹脂は、メルト溝上流側の非平行部で緩やかに未溶融樹
脂より分離されて平行部に送られる。平行部に送られた
溶融樹脂はその増加量をメルト溝深さで吸収されつつ下
流側の非平行部へ送られる。非平行部において溶融樹脂
は、その増加量をメルト溝幅で吸収され、溝深さが増大
しないメルト溝を通過する為、滞留が少なく充分に混練
溶融されてメルト溝から下流側に吐出される。
【0011】また、上流側非平行部ソリッド溝内の未溶
融樹脂はメルト溝へ流入する事無く平行部へ送られ、溶
融樹脂を随時メルト溝へ輸送しながら下流側の非平行部
へ送られる。非平行部で未溶融樹脂は、溝幅方向及び溝
深さ方向の圧縮を受けることにより溶融が促進しソリッ
ド溝終了点にて完全に溶融を完了する。
【0012】
【実施例】以下、本考案を図1〜図3に示す実施例を参
照し、従来技術と同一の構成部材には同一符号を用いて
説明する。
【0013】高混練スクリュ15は、図1(a)に示す
ように主フライト4と副フライト2aで構成され、ソリ
ッド溝7とメルト溝8とが形成されている。
【0014】副フライト2aは、図1(a)及び図2に
示すように高混練スクリュ15の上流側(図における右
側)の副フライト2aの形成開始点3で主フライトから
分岐し、主フライト4に対して非平行な非平行部16
と、この非平行部16に続き主フライト4に対して平行
な平行部17と、この平行部17に続き再び主フライト
に対して非平行な非平行部18とを有してその終端は、
スクリュ軸と平行に主フライト4に接続している。非平
行部16では、副フライト2aが主フライト4と密接し
ておりメルト溝を形成するにはいたっていないが、ソリ
ッド溝が副フライト2aの巾分だけ縮小されその断面積
を縮小する為、樹脂に圧縮佐用を与えるようになってい
る。
【0015】ソリッド溝7の深さは、図1(b)に示す
ように副フライト2aの非平行部16ではバレル14に
対して漸次深く形成され、平行部17及びこの平行部1
7に続く非平行部18では漸次浅く形成されて、非平行
部18の終了点19からは漸次深く、そして、最終溝2
0に続くようになっている。また、メルト溝8の深さ
は、図1(c)に示すように副フライト2aの非平行部
16ではバレル14に対して漸次浅く形成され、平行部
17では漸次深くかつ、下流側の非平行部18では平行
部17の最大深さと同じ深さに形成されている。そして
非平行部18の終了点19の手前の所定位置より漸次浅
くそして、最終溝20に続くようになっている。
【0016】主フライト4と副フライト2aの山の高さ
の差は、図3に示すように平行部17では一定に形成
し、副フライト2aの終了点手前の非平行部18におい
て下流側に向かって副フライトの山の高さを主フライト
の高さに近づけ、かつ、その後一定の高さに形成してい
る。
【0017】次に、この高混練スクリュ15の作用を説
明する。
【0018】図示しないホッパから供給された樹脂はバ
レル14からの熱に加熱されつつ図示しないスクリュの
フィードゾーンを介して図1あるいは図2の右側へ送ら
れる。溶融の始まった樹脂は、メルト溝を持たない非平
行部16により緩やかに未溶融樹脂より分離され平行部
メルト溝8へ輸送される。未溶融樹脂は平行部ソリッド
溝7へ送られる。平行部ソリッド溝7では未溶融樹脂と
バレルとの接触面積が常に一定の為、高効率に熱の交換
がおこなわれる。それにより溶融した樹脂は随時平行部
メルト溝8へ輸送され、平行部ソリッド溝7は常に未溶
融樹脂のみで満たされながら、未溶融樹脂に対し深さ方
向の圧縮を行いつつ下流へ向かう。平行部ソリッド溝7
に対応する平行部メルト溝8は平行部ソリッド溝7より
輸送されてくる溶融樹脂量の増加をその溝深さで吸収し
つつ下流へ向かう。平行部ソリッド溝7に続く非平行部
ソリッド溝7aでは未溶融樹脂に対し主に幅方向の圧縮
を加え深さ方向の圧縮を緩和する。この緩和により未溶
融樹脂厚さが過剰に薄くなることを防ぎ未溶融樹脂の移
動抵抗を低減すると共に、未溶融樹脂の分断(溶融樹脂
との混在)を防ぐ。本非平行部ソリッド溝7aでは下流
へ向かうに従いバレルとの接触面積が減少してゆくが、
平行部ソリッド溝7にて充分な潜熱をうけている未溶融
樹脂の溶融速度を低下させることはない。また本非平行
部ソリッド溝7aに於いて副フライト2aが非平行にな
っているため、溶融樹脂のメルト溝への輸送力が増加
し、それによる弊害として未溶融樹脂のメルト溝への流
入が発生するが非平行部ソリッド溝7a開始点より主フ
ライト4と副フライト2aの高さの差を漸次浅く、か
つ、その後一定とする事で本問題を解決し充分溶融した
樹脂がメルト溝へ輸送され非平行部の終了点9迄に未溶
融樹脂は溶融を完了する。非平行部ソリッド溝7aに対
応する非平行部メルト溝8aでは平行部メルト溝8とは
異なりソリッド溝より輸送された溶融樹脂量の増加を幅
方向の増加で吸収し、溝深さを平行部メルト溝8の最終
深さと同一一定としてあるため、溶融樹脂厚さが厚くな
らず、バレルからの給熱を溶融樹脂が均一に受けられ
る。また更に、溝深さが比較的浅いため、スクリュの回
転によってポンプ作用が発生し、背圧に対し強い安定し
た均一溶融樹脂が吐出される。また溝底部の樹脂滞留が
少なく樹脂替え色替えに優れる。
【0019】次に、本考案による高混練スクリュの一実
験例を図4及び図5を参照して説明する。
【0020】図4の(a)は本考案による高混練スクリ
ュ、(b)は従来技術の第2例、(c)は従来技術の第
1例のスクリュを示しいづれもφ100のスクリュを1
28rpmで回転させ、樹脂として低メルトインデック
ス(流動性が低い)ポリプロピレンを用いた場合を示し
ている。
【0021】ここで、第1例のスクリュの吐出樹脂温度
は264.3℃〜267.0℃で温度のばらつきは2.
7℃であり、第2例のスクリュの吐出樹脂温度は24
9.6℃〜256.3℃で温度のばらつきは6.7℃で
ある。そして、本考案による高混練スクリュの吐出樹脂
温度は、256.1℃〜258.7℃で温度のばらつき
は2.6℃である。すなわち、本考案の高混練スクリュ
により混練溶融されたポリプロピレンは、比較的温度上
昇がなく、またその温度にばらつきを生じないで均一に
溶融されている。
【0022】図5は、φ100の高混練スクリュを回転
数128rpmにて低メルトインデックスのポリプロピ
レンを計量した場合の可塑化能力の比較を示す。本考案
スクリュは、従来の第2例スクリュと同等の可塑化能力
を有し、第1例のスクリュに対し10%の可塑化能力の
向上を示している。
【0023】
【考案の効果】以上説明したように本考案による高混練
スクリュは、副フライトが形成開始点において主フライ
トから分岐し、主フライトに対する非平行部と、この非
平行部に続く平行部と、この平行部に続く非平行部とを
有し該非平行部においてスクリュ軸と平行に主フライト
と接続し、ソリッド溝の深さは、上流側の非平行部では
下流側に向け漸次深く形成され、平行部及びこれに続く
非平行部では漸次浅く、かつ、副フライトのスクリュ軸
に平行に主フライトに続く部分からは漸次深く形成され
て最終溝に続き、メルト溝の深さは副フライトの形成開
始点に続く非平行部では下流側に向け漸次浅く形成さ
れ、平行部では漸次深く、かつ、下流側の非平行部では
平行部の最大深さと同一の深さに形成され、さらに、非
平行部の終了点手前の所定位置より漸次浅く形成されて
最終溝に続いているようにしたので、メルト溝をもたな
い上流側の非平行部から平行部のメルト溝に急激な断面
積変化を生じさせずに接続し、平行副フライトによる高
い溶融効率と、非平行副フライトのソリッドベッド幅方
向の絞り込み効果により、ソリッドベッドの溶融を促進
する。また、下流側非平行部のメルト溝の最深部を浅く
したことによるバレルからの熱の伝達向上により溶融樹
脂の滞留は軽減され、可塑化能力が向上する。さらに、
メルト溝の下流側非平行部に一定の溝深さを軸線方向に
設けたことによりスクリュの回転による高い周速度が連
続して形成され、溶融樹脂の吐出効果をよくすることが
できるなどの優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の高混練スクリュの一実施例を示す説明
図。
【図2】主フライト及び副フライトの展開図。
【図3】主フライトと副フライトの高さ関係を示す説明
図。
【図4】本考案の高混練スクリュと従来のスクリュとの
吐出樹脂温度の状態を示す説明図。
【図5】本考案の高混練スクリュと従来のスクリュとの
可塑化能力を示す説明図。
【図6】従来のスクリュの説明図。
【図7】従来のスクリュの説明図。
【符号の説明】
1 スクリュ 2 副フライト 2a 副フライト 4 主フライト 7 ソリッド溝 8 メルト溝 14 バレル 15 高混練スクリュ 16 非平行部 17 平行部 18 非平行部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 鈴 木 謙 克 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株 式会社 沼津事業所内 (56)参考文献 特開 平4−219221(JP,A) 特開 平5−261781(JP,A) 特開 平4−31021(JP,A)

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】主フライトとこの主フライトの高さより低
    い高さに形成された副フライトとを有する高混練スクリ
    ュにおいて、前記副フライトは、副フライトの形成開始
    点において前記主フライトから分岐し、主フライトに対
    して非平行でメルト溝を持たない非平行部と、この非平
    行部に続き主フライトに対して平行な平行部と、この平
    行部に続き再び主フライトに対して非平行な非平行部と
    を有し該非平行部においてスクリュ軸と平行に主フライ
    トと接続し、ソリッド溝の深さは、上流側の非平行部で
    は下流側に向け漸次深く形成され、平行部及びこれに続
    く非平行部では漸次浅く、かつ副フライトのスクリュ軸
    に平行に主フライトに続く部分からは漸次深く形成され
    て最終溝に続き、メルト溝の深さは副フライトの形成開
    始点に続く非平行部では下流側に向け漸次浅く形成さ
    れ、平行部では漸次深く、かつ下流側の非平行部では前
    記平行部の最大深さと同一の深さに形成され、さらに、
    非平行部の終了点手前の所定位置より漸次浅く形成され
    て最終溝に続いていることを特徴とする高混練スクリ
    ュ。
  2. 【請求項2】前記主フライトと前記副フライトとの高さ
    の差は、主フライトと副フライトとが平行な部分では一
    定の高さの差に形成され、下流側の非平行部では、副フ
    ライトの山の高さは主フライトの高さに漸次近づき、そ
    の後ある差をもって一定の高さに形成したことを特徴と
    する請求項1記載の高混練スクリュ。
JP1992052571U 1992-07-27 1992-07-27 高混練スクリュ Expired - Lifetime JP2561781Y2 (ja)

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