JP3086633U - 押出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリューの形状に改良を加えることによ
り、原料ペレットを適切に搬送し、溶融樹脂圧力を極度
に高めることなく混練可能とした押出成形機を提供す
る。 【解決手段】スクリュー１３は、シリンダー１１のホッ
パーグランド域から押出成形機の吐出口にかけて、供給
部４０、溶融促進部５０、均質部６０、計量部７０及び
ミキシング部８０を含む。この供給部４０には第１のね
じ４１が形成され、供給部４０に連なるスクリュー遷移
部分に相当する溶融促進部５０は、主フライト５１と、
バリアフライト５２を備える。この主フライト５１のピ
ッチが第１のねじ４１のピッチより粗く形成されてい
る。これにより、供給部４０からの移送抵抗を緩和し
て、原料を溶融促進部５０へ移送、供給し、主フライト
５１とバリアフライト５２からなる溶融促進部５０で充
分に原料を混練、溶融することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は押出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の押出成形機において、原料ペレット供給口からシリンダ内に合成樹脂 製の原料ペレットを供給し、スクリューの回転によりこの原料ペレットを前記シ リンダ内で回転させないでスクリューの軸線方向に搬送するために、殊にその原 料ペレット供給口の近傍に軸線方向に数条の角溝が並列に刻設してあるホッパー グランド域が配置してあり、これら角溝の底は下流側ほど浅く形成されている （実開昭５８−６２６２３号公報参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

一般に原料ペレットの形状としては、球形、円筒形、角切り、円盤形など種々 有り、その寸法も、大小様々であり、更に硬さも硬軟まちまちで、使用される合 成樹脂製の原料ペレットに応じて前記角溝を有するホッパーグランド域を複数種 類用意するとコスト高となる。このコスト高を避けるために、通常は原料ペレッ トの種類に係らず、共通のホッパーグランド域を使用している。 しかし、共通のホッパーグランド域を使用した場合には、ある特定の原料ペレ ットを移送するのに適するように前記角溝寸法が形成されているため、この特定 の原料ペレットより小寸法、又は異なる形状のものを移送しようとすると、角溝 に原料ペレットが嵌まり込んでしまい、この角溝内で原料ペレットが転がるのみ で前記スクリューの回転で所望量原料ペレットをその押出方向に移送出来ない場 合が生じ、吐出樹脂量不足となる。

【０００４】 また、原料ペレットが柔らかい場合には、前記角溝の隅角部で原料ペレットが 前記スクリューの回転方向で分断され、小寸法となり、前記の小さな原料ペレッ トと同様に前記スクリューの回転で所望量原料ペレットを移送出来ない場合も生 じる。

【０００５】 前記課題を解決すべく、そのホッパーグランド域の溝を特殊な形状としたもの として実開平４−１３５３１６号公報があるが、スクリュー径が小径の場合は、 原料ペレットの移送量を充分に確保できるが、大型化した場合には、原料ペレッ トの滑りが生じる傾向にある。 しかし、このものでも、ペレットの形状、姿勢、その硬軟、スクリューの形状 への適用範囲に限界がある。 前記課題を解決するために、本出願人は前記溝の形状に改良を加えることによ り、スクリューの形状、ペレットの形状、その大きさ、ペレットの硬度に係らず に、原料ペレットを適切に搬送し、スクリュー供給部での樹脂圧力を極度に高め ることなく混練可能とした押出成形機の原料ペレット供給部を開発し、実用新案 登録第３０８２６５９号として実用新案権を取得した。 この考案は前記スクリューの形状に改良を加えることにより、更に原料ペレッ トを適切に搬送し、溶融樹脂圧力を極度に高めることなく混練可能とした押出成 形機を提供することを目的とする。 この考案の他の目的は、前記実用新案登録第３０８２６５９号の考案である押 出成形機の原料ペレット供給部と共に使用し、所望の吐出量を安定して確保する スクリューを備えた押出成形機を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために、特定考案は、押出成形機におけるスクリューは、 シリンダのホッパーグランド域から押出成形機の吐出口にかけて、供給部、溶融 促進部、均質部、計量部及びミキシング部を含み、この供給部には第１のねじが 形成され、供給部に連なるスクリュー遷移部分に相当する前記溶融促進部は、主 フライトと、隣接する主フライト間に位置するバリアフライトとを備え、前記主 フライトのピッチが前記第１のねじのピッチより粗く形成されていることを特徴 とする押出成形機とする。

【０００７】 前記課題を解決するために、この押出成形機における第１のねじのピッチはス クリュー直径の０．７５から０．９５倍とし、主フライトのピッチは第１のねじ のピッチの１．１〜１．２倍とすることを特徴とするのが望ましい。

【０００８】 前記課題を解決するために、この押出成形機における原料ペレット供給口部に おいて、 この原料ペレット供給口部近傍でペレットが完全に溶融する以前の領域のシリ ンダ内面には、インナーバレルが装着され、このインナーバレル内面にスパイラ ル状の溝が数条設けてあり、前記溝は前記第１のねじに対して反対方向の螺旋を 描くように形成され、 これらの溝は深さの異なる少なくとも2種の溝からなり、深い方のスパイラル 状の溝は、断面不等辺三角形としてあり、このシリンダ内で回転する前記第１の ねじの回転移動方向に向かって、前記断面不等辺三角形の各溝の後側の壁面と内 角接線と成す挟角は、前記断面不等辺三角形の溝の前側の壁面と内周接線と成す 挟角に対して大きく設定されていることを特徴としてある。

【０００９】 前記課題を解決するために、この押出成形機における前記第１のねじにおいて 各溝深さhとスクリュー直径Ｄの比ｈ／Ｄは、０．０８〜０．１５としてあるこ とを特徴とすることが好ましい。

【００１０】

【考案の実施の形態】

請求項１、２、３及び４記載の考案を含む代表的な実施の形態を説明する。 Ａは押出成形機を示し、押出成形機Ａにおける原料ペレット供給口部１０近傍 でペレットが完全に溶融する以前の領域のシリンダ１１内面には、水冷型のジャ ケット１４を介してインナーバレル１２が装着され、このインナーバレル１２内 面にスパイラル状の溝２０が数条設けてある。前記溝２０はスクリュー１３（図 １参照）のフライトに対して反対方向の螺旋を描くように形成されている。

【００１１】 前記スクリュー１３はシリンダ１１のホッパーグランド域から押出成形機の吐 出口にかけて、供給部４０、溶融促進部５０、均質部６０、計量部７０及びミキ シング部８０を含み、この供給部４０には第１のねじ４１が形成され、供給部４ ０に連なるスクリュー遷移部分に相当する前記溶融促進部５０は、主フライト５ １と、バリアフライト５２とを備える。 前記主フライト５１のピッチは前記第１のねじ４１のピッチより粗く形成して ある。 前記主フライト５１とバリアフライト５２の関係は、公知の構造であり、前記 主フライト５１の上流端の下流側面からバリアフライト５２は分岐し、前記主フ ライト５１のピッチより粗いピッチでスクリュー１３に形成され、前記主フライ ト５１の下流端でこの上流側面にこのバリアフライト５２は合流する構造として あり、前記主フライト５１とバリアフライト５２で混練された溶融樹脂を前記溶 融促進部５０から前記均質部６０へ移送させる。 第１のねじ４１のピッチはスクリュー直径の０．７５から０．９５倍とし、主 フライト５１のピッチは第１のねじ４１のピッチの１．１〜１．２倍とする

【００１２】 前記インナーバレル１２内面に形成したスパイラル状の溝２０は深さの異なる 少なくとも２種の溝２１、２２からなり、深い方のスパイラル状の溝２１は断面 不等辺三角形としてあり、このシリンダ１１内で回転するスクリュー１３のフラ イトの回転移動方向に向かって、前記断面不等辺三角形の各溝２１の後側の壁面 ２１aと内周接線と成す挟角θ１′は、前記断面不等辺三角形の溝２１の前側の 壁面２１bと内周接線と成す挟角θ２′に対して大きく設定されている。 前記深い溝２１の深さは、原料ペレットのうち、大粒のペレットがほぼ半分埋没 し、前記スクリュー１３の回転に伴って押出成形機Ａ前方に大粒のペレットを搬 送可能な寸法としてある。

【００１３】 或いは柱状ペレットの軸線が前記深い溝２1の長さ方向に直角に起立したり、円 盤乃至錠剤状のペレットが前記深い溝２１に起立しても、これら形状のペレット が前記深い溝２１に半没し、そのペレットの残りが前記深い溝２１外に突出し、 しっかりと前記深い溝２１と掛合し、前記スクリュー1３の回転に伴い前記押出 成形機Ａの前方に各ペレットを搬送可能な寸法に前記深い溝２１の深さはしてあ る。 前記浅い溝２２の深さは、小粒のペレット或いは柱状ペレットが前記浅い溝２２ と平行に嵌まり込んだり、円盤乃至錠剤状のペレットが前記浅い溝２２内に寝た 姿勢で嵌まり込んでも、前記ペレットが半分埋没し、前記スクリュー1３の回転 に伴い前記押出成形機Ａの前方に各ペレットを搬送可能な寸法としてある。 前記浅い溝２２と、深い溝２１が交互にスパイラル状に形成されている前記イ ンナーバレル１２部分には、強制冷却用ジャケット１４が設けられている（図２ 参照）。 前記第１のねじ４１において、各溝深さhとスクリュー直径Ｄの比ｈ／Ｄは、 ０．０８〜０．１５としてある。 前記各溝２１、２２は夫々６条乃至８条形成されている。前記シリンダ１１先 端の押出成形機Ａの吐出口にインフレーションフィルム用成形ダイ（図示せず） が接続自在に設けられている。

【００１４】 次にこの押出成形機Ａの作用をインフレーションフィルム成形に適用した場合 として説明する。 前記スクリュー１３を回転し、ホッパー（図示せず）から供給される原料ペレ ットは前記原料ペレット供給口部１０において、前記インナーバレル１２の前記 溝２０と前記スクリュー１３における前記供給部４０における第１のねじ４１、 即ち第１のフライトとにより前方へ固体移送される。この際、前記ジャケット１ ４に冷却水を流し、シリンダ１１のホッパーグランドおよび前記インナーバレル １２は強制冷却され、前記インナーバレル１２の温度は室温乃至使用原料ペレッ トの軟化温度程度となっている。従って固体移送時に、原料ペレットは各粒子表 面が若干軟化する程度でスクリュー１３の溶融促進部５０へ送られることになる 。 前記押出成形機Ａで溶融混練された溶融樹脂は、前記ダイ内に押出され、この ダイの吐出口からバブルとして環状に吐出され、エアでインフレーション成形さ れて、所望径の合成樹脂製チューブに成形される。

【００１５】 更に詳述すれば、原料ペレットの粒形状が柱状であったり、円盤乃至錠剤状で 、その姿勢によって高さにばらつきがあっても、原料ペレットが起立した姿勢の 場合は、前記深い方のスパイラル状の溝２１内に原料ペレットは支持される。 他方、柱状の原料ペレットが前記浅い方のスパイラル状の溝２２内に寝た状態 で嵌まり込んでも、前記浅い方のスパイラル状の溝２２内に半没状態で支持され 掛合し、全体として各原料ペレットはスクリュー１３における前記供給部４０に おける第１のねじ４１のフライトの回転に伴い固体移送される。 このようにして、共通のインナーバレル１２を使用して、粒径若しくは形状の 異なる原料ペレットを用いたとしても、またペレットの姿勢によっても殆ど変動 することなく、確実に原料ペレットは固体移送される。

【００１６】 なお、前記第１のねじ４１において、各溝深さhとスクリュー直径Ｄの比ｈ／Ｄ は、０．０８〜０．１５としてあるため、前記溝２１、２２との共同作用により 、噛み込み、移送力が増大し溶融促進部５０へと送られる この際、前記第１のねじ４１のピッチよりピッチが粗い主フライト５１が形成 されているため、移送時の抵抗を緩和して、原料を前記溶融促進部５０へ移送、 供給し、主フライト５１とバリアフライト５２からなる溶融促進部５０で充分に 原料を混練、溶融する。好ましくは、第１のねじ４１のピッチはスクリュー直径 の０．７５から０．９５倍とし、主フライト５１のピッチは第１のねじのピッチ の１．１〜１．２倍と粗くすることで、この供給部４０から溶融促進部５０への 供給は抵抗力を高めることなく行なわれる。 なお、実施の形態では、前記スクリュー１３を前記溝２１、２２のあるインナ ーバレル１２と組み合わせて説明したが、前記スクリュー１３は通常のものイン ナーバレルと組み合わせて使用する場合もある。

【００１７】

【考案の効果】

特定考案においては、押出成形機におけるスクリューは、シリンダのホッパー グランド域から押出成形機の吐出口にかけて、供給部、溶融促進部、均質部、計 量部及びミキシング部を含み、この供給部には第１のねじが形成され、供給部に 連なるスクリュー遷移部分に相当する前記溶融促進部は第１のねじのピッチより ピッチが粗い主フライトが形成されていることにより、供給部から移送されてく る原料を抵抗力を高めることなく、前記溶融促進部に案内し、供給して、混練溶 融でき、安定よく溶融樹脂を吐出できる。

【００１８】 請求項2記載の考案においては、特定考案の効果に加えて、主フライトのピッ チは、第１のねじのピッチはスクリュー直径の０．７５から０．９５倍とし、主 フライトのピッチは第１のねじのピッチの１．１〜１．２倍と粗くすることによ り、前記効果を更に確実なものとすることができる。

【００１９】 請求項３に記載された考案は請求項１、２記載の考案の効果に加えて、次の効 果を奏する。 深さの異なる溝が前記のように不等辺三角形で相似している場合には、前記断面 不等辺三角形の各溝の後側の壁面と内周接線と成す挟角は、前側の壁面と内周接 線と成す挟角に対して大きく設定されているため、原料ペレットはその形状の如 何を問わず、各溝内に入りやすく、前記スクリューにおける供給部の第１のねじ と前記溝間に形成される間隙がこの溝の谷底位置から後側に向い直線的に急激に 浅くしているため、原料ペレットを前記溝に確実に把持し、前記スクリューの第 １のねじによってこれと共に移動し、原料ペレットが軟質の樹脂でも溝のエッジ で分断することなく、これら溝に案内されて前記スクリューの先端側へ原料ペレ ットを固体移送することができる。 請求項４に記載された考案は請求項３記載の考案の効果をより顕著に発揮でき 、原料の移送を安定よくできる。

【提出日】平成１３年１２月２７日（２００１．１２．２７）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために、特定考案の押出成形機におけるスクリューは、シ リンダのホッパーグランド域から押出成形機の吐出口にかけて、供給部、溶融促 進部、均質部、計量部及びミキシング部を含み、この供給部には第１のねじが形 成され、供給部に連なるスクリュー遷移部分に相当する前記溶融促進部は、主フ ライトと、隣接する主フライト間に位置するバリアフライトとを備え、前記主フ ライトのピッチが前記第１のねじのピッチより粗く形成されていることを特徴と する押出成形機とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 前記課題を解決するために、この押出成形機における原料ペレット供給口部に おいて、 この原料ペレット供給口部近傍でペレットが完全に溶融する以前の領域のシリ ンダ内面には、インナーバレルが装着され、このインナーバレル内面にスパイラ ル状の溝が数条設けてあり、前記溝は前記第１のねじに対して反対方向の螺旋を 描くように形成され、 これらの溝は深さの異なる少なくとも2種の溝からなり、深い方のスパイラル 状の溝は、断面不等辺三角形としてあり、このシリンダ内で回転する前記第１の ねじの回転移動方向に向かって、前記断面不等辺三角形の各溝の後側の壁面と内 周接線と成す挟角は、前記断面不等辺三角形の溝の前側の壁面と内周接線と成す 挟角に対して大きく設定されていることを特徴としてある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】 前記スクリュー１３はシリンダ１１のホッパーグランド域から押出成形機の吐 出口にかけて、供給部４０、溶融促進部５０、均質部６０、計量部７０及びミキ シング部８０を含み、この供給部４０には第１のねじ４１が形成され、供給部４ ０に連なるスクリュー遷移部分に相当する前記溶融促進部５０は、主フライト５ １と、バリアフライト５２とを備える。 前記主フライト５１のピッチは前記第１のねじ４１のピッチより粗く形成して ある。 前記主フライト５１とバリアフライト５２の関係は、公知の構造であり、前記 主フライト５１の上流端の下流側面からバリアフライト５２は分岐し、前記主フ ライト５１のピッチより粗いピッチでスクリュー１３に形成され、前記主フライ ト５１の下流端でこの上流側面にこのバリアフライト５２は合流する構造として あり、前記主フライト５１とバリアフライト５２で混練された溶融樹脂を前記溶 融促進部５０から前記均質部６０へ移送させる。 第１のねじ４１のピッチはスクリュー直径の０．７５から０．９５倍とし、主 フライト５１のピッチは第１のねじ４１のピッチの１．１〜１．２倍とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】 なお、前記第１のねじ４１において、各溝深さhとスクリュー直径Ｄの比ｈ／ Ｄは、０．０８〜０．１５としてあるため、前記溝２１、２２との共同作用によ り、噛み込み、移送力が増大し溶融促進部５０へと送られる。 この際、前記第１のねじ４１のピッチよりピッチが粗い主フライト５１が形成 されているため、移送時の抵抗を緩和して、原料を前記溶融促進部５０へ移送、 供給し、主フライト５１とバリアフライト５２からなる溶融促進部５０で充分に 原料を混練、溶融する。好ましくは、第１のねじ４１のピッチはスクリュー直径 の０．７５から０．９５倍とし、主フライト５１のピッチは第１のねじのピッチ の１．１〜１．２倍と粗くすることで、この供給部４０から溶融促進部５０への 供給は抵抗力を高めることなく行なわれる。 なお、実施の形態では、前記スクリュー１３を前記溝２１、２２のあるインナ ーバレル１２と組み合わせて説明したが、前記スクリュー１３は通常のインナー バレルと組み合わせて使用する場合もある。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】 請求項２記載の考案においては、特定考案の効果に加えて、第１のねじのピッ チはスクリュー直径の０．７５から０．９５倍とし、主フライトのピッチは第１ のねじのピッチの１．１〜１．２倍と粗くすることにより、前記効果を更に確実 なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の概略側面図である。

【図２】インナーバレル部分の概略縦断面図である。

【図３】図２における溝及びスクリューの一部横断面図
である。

【図４】図２の１ー１線に沿う部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 原料ペレット供給口部 １１ シリンダ １２ インナーバレル １３ スクリュー １４ ジャケット ２０ 溝 ２１ 深さの大きい溝 ２２ 深さの小さい溝 ４０ 供給部 ４１ 第１のねじ ５０ 溶融促進部 ５１ 主フライト ５２ バリアフライト ６０ 均質部 ７０ 計量部 ８０ ミキシング部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月２７日（２００１．１２．
２７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】押出成形機におけるスクリューは、シリン
   ダのホッパーグランド域から押出成形機の吐出口にかけ
   て、供給部、溶融促進部、均質部、計量部及びミキシン
   グ部を含み、この供給部には第１のねじが形成され、供
   給部に連なるスクリュー遷移部分に相当する前記溶融促
   進部は、主フライトと、隣接する主フライト間に位置す
   るバリアフライトとを備え、前記主フライトのピッチが
   前記第１のねじのピッチより粗く形成されていることを
   特徴とする押出成形機。
2. 【請求項２】第１のねじのピッチはスクリュー直径の
   ０．７５から０．９５倍とし、主フライトのピッチは第
   １のねじのピッチの１．１〜１．２倍とすることを特徴
   とする請求項１記載の押出成形機。
3. 【請求項３】押出成形機における原料ペレット供給口部
   において、 この原料ペレット供給口部近傍でペレットが完全に溶融
   する以前の領域のシリンダ内面には、インナーバレルが
   装着され、このインナーバレル内面にスパイラル状の溝
   が数条設けてあり、前記溝は前記第１のねじに対して反
   対方向の螺旋を描くように形成され、 これらの溝は深さの異なる少なくとも2種の溝からな
   り、深い方のスパイラル状の溝は、断面不等辺三角形と
   してあり、このシリンダ内で回転する前記第１のねじの
   回転移動方向に向かって、前記断面不等辺三角形の各溝
   の後側の壁面と内角接線と成す挟角は、前記断面不等辺
   三角形の溝の前側の壁面と内周接線と成す挟角に対して
   大きく設定されていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の押出成形機。
4. 【請求項４】前記第１のねじにおいて、各溝深さhとス
   クリュー直径Ｄの比ｈ／Ｄは、０．０８〜０．１５とし
   てあることを特徴とする請求項１、２又は３記載の押出
   成形機。