JP3269913B2 - 押出成形の冷却槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出成形機の後段に配
置され、押出成形機から押し出された樹脂を冷却する冷
却槽に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】押出成形は、樹脂管や建材等の長尺の成
形品を連続的に成形する方法として広く普及している。
押出成形においては、樹脂が加熱軟化状態で押し出され
るので、成形機から出た半製品は直ちに冷却固化する必
要がある。そのため押出成形の製造ラインでは、図７の
様に押出機１００の後段に冷却槽１０１，１０２が配置
され、冷却槽１０１，１０２中に樹脂を通過させて連続
的に冷却する。

【０００３】ここで冷却槽１０１、１０２には、槽本体
に水を満たしてこの中に樹脂を通過させるものや、樹脂
に散水するもの、或いは槽中を減圧したうえで霧状の水
を散水するものが知られている。

【０００４】以下従来の冷却槽の構造を減圧噴霧式のも
のを例に説明する。図８は、従来技術の冷却槽の断面図
である。従来技術の冷却槽１０３は、槽本体１０５と多
数の噴霧ノズル１０６によって構成される。槽本体１０
５は、導入口１０７と排出口１０８を備えた槽であり、
導入口１０７には、フォーミングチューブ１１０が取り
付けられ、排出口１０８にはゴムパッキン１１１が取り
付けられている。

【０００５】槽本体１０５の内部には、三枚の仕切り板
１１２が等間隔に設けられており、槽本体１０５の内部
は、４つのセクション１１５，１１６，１１７，１１８
に仕切られている。仕切り板１１２の形状は、図９の様
であり、金属プレート１２０に成形品の形状に合わせた
孔１２１が設けられ、孔１２１の周囲にゴムパッキン１
２２がネジ１２３によって取り付けられたものである。
仕切り板１１２の孔１２１は、仕切り板１１２を所定の
位置に装着した際に、導入口１０７および排出口１０８
と一直線に並ぶ。槽本体１０５の内部は、図示しない真
空ポンプによって減圧可能である。噴霧ノズル１０６
は、槽本体１０５の内周面にあり、４方から霧状の水を
噴霧する様に工夫がされている。

【０００６】冷却槽１０３は、例えば図７の冷却槽１０
１に相当する位置に置かれ、内部に樹脂が通過される。
ところで押出成形の起動時には、冷却槽１０３の導入口
１０７に樹脂を導き、さらに各仕切り板１１２の孔１２
１に樹脂を挿通させる準備作業が必要である。上記した
冷却槽１０３の準備作業には、前工程の樹脂の後端に新
しく成形する樹脂をフック等で結合し、予め成形した成
形品をガイドとして新しく成形する樹脂を冷却槽１０３
に挿通する方法や、引張治具を利用する方法（特開平４
−１９３５１７号）がある。また樹脂の先端にスリング
を取り付け、引張装置によって樹脂を導く方法がある。
前述の図７のレイアウトは、後者のスリングと引張装置
を用いる方法を利用したものであり、成形品引張機１２
５の後部に引張装置１２６を配置している。

【０００７】この準備方法では、冷却槽１０３の導入口
１０７と仕切り板１１２の孔１２１および排出口１０８
に予めスリングを挿通しておき、スリングの一端に樹脂
の先端を結合し、スリングを引張装置１２６によってゆ
っくりと引張る。こうして樹脂の先端を順次導入口１０
７へ導き、全ての孔１２１を通過させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】先に説明した準備方法
の内、予め成形したものをガイドとして利用する方法や
引張治具を利用する方法は、作業性が高いものの、成形
品に応じたガイドや引張治具を用意する必要があり、ガ
イドの保管場所に窮する問題がある。特に成形品が大口
径管の様に大きなものである場合は、保管場所の確保が
困難である。そこで成形品が大口径管の様な大型のもの
である場合は、図７に示した引張装置１２６を利用する
方法が最も推奨される。

【０００９】しかしながら、引張装置を利用する方法
は、準備作業の際に樹脂が途中で詰まったり、ゴムパッ
キンが破損されると言う問題があった。この原因を、図
９，図１０を参照しつつ説明すると次の通りである。即
ち本準備方法では、成形品（図では管を例示）となる樹
脂（パリソン）１２８にスリング１３０を取り付けて引
張装置で引っ張る。しかし樹脂は熱軟化しているので、
自重で撓み、先端が下を向いてしまう。そのため樹脂１
２８の先端がうまく仕切り板１１２の孔１２１に合致せ
ず、多くはゴムパッキン１２２の部分に突き当たる。そ
の結果前記した様に準備作業の際に樹脂が途中で詰まっ
たり、ゴムパッキン１２２を破損することとなる。

【００１０】また上記した問題点とは別の観点の問題と
して、従来技術の冷却槽は、成形品の大きさを変更する
際に、仕切り板１１２を取り替え無ければならないと言
う不満があった。特にこの種の仕切り板１１２は、金属
で作られることが普通であったため重量が重く、つらい
作業であった。

【００１１】そこで本発明は、冷却槽の構造を改良する
ことにより、準備作業時の樹脂の通過を容易にし、樹脂
のつまりやゴムパッキンの破損を防止して押出成形の準
備作業を容易にすることを目的とするものである。また
併せて本発明は、成形品の品替えの際の作業が簡単であ
る押出成形の冷却槽を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そして上記した目的を達
成するための本発明の特徴は、槽本体の導入口から、押
出成形機によって押し出された樹脂が導入され、当該樹
脂を槽本体内で冷却する押出成形の冷却槽において、傾
斜面を有する支持台を備え、該支持台は、槽本体の底面
にあって傾斜面が槽本体の導入口側から排出口側に向か
って上昇する方向に配置されている押出成形の冷却槽で
ある。

【００１３】また上記した発明の実施態様としての発明
では、支持台は２以上の台片が積み上げられて成り、台
片は積み重ねおよび取り外しが可能であって、押出成形
機から押し出された樹脂の形状に応じて支持台の高さを
変更することが可能である請求項１記載の押出成形の冷
却槽である。

【００１４】

【作用】本発明の押出成形の冷却槽では、槽本体の底面
に支持台があり、支持台の傾斜面は槽本体の導入口側か
ら排出口側に向かって上昇する方向に配置されている。
そのため、樹脂が自重で撓んだ際、樹脂の先端は支持台
の傾斜面に当接し、傾斜面に沿って上昇して所定の位置
に導かれる。

【００１５】請求項２記載の発明では、支持台の高さを
任意に変更することができるので、押出成形の品目変更
が容易である。

【００１６】

【実施例】以下さらに本発明の具体的実施例について説
明する。図１は、本発明の具体的実施例における押出成
形の冷却槽の断面図である。図２は、支持台と仕切り板
の斜視図である。図３は、支持台の分解斜視図である。
図４は、準備作業時における図１の要部の断面図であ
る。図５は、本発明の変形実施例における押出成形の冷
却槽の断面図である。図６は、支持台の変形実施例を示
す斜視図である。

【００１７】図１，図４において、１は、本発明の具体
的実施例の押出成形の冷却槽を示す。本実施例の冷却槽
１は、減圧噴霧式のものであり、主として管の成形に利
用するものである。冷却槽１は、槽本体２、噴霧ノズル
３、仕切り板５および支持台６によって構成される。順
次説明すると、槽本体２は、導入口１０と排出口１１を
備えた槽であり、導入口１０には、フォーミングチュー
ブ１２が取り付けられ、排出口１１にはゴムパッキン１
３が取り付けられている。

【００１８】フォーミングチューブ１２は、公知のそれ
と何ら異なるところはなく、ダイから押し出された樹脂
の形を整える作用をする。またゴムパッキン１３は、図
９に基づいて従来技術の所で説明した仕切り板１１２に
取り付けられていたものと同一であり、槽本体２内部の
気密を確保する作用を行う。噴霧ノズル３は、水を霧状
にした噴出させるものであり、従来技術と同様に、槽本
体１の内部に多数設けられており、樹脂に向かって四方
から霧状の水をふきつけて、樹脂を冷却するものであ
る。

【００１９】そして本実施例で肝心な点は、仕切り板５
の形状と、特有の支持台６を有する点にある。即ち本実
施例では、仕切り板５は、図１，図２の様に全高が槽本
体１内部の高さよりも相当に低いものであり、その上部
中央に半円状の切り欠き１５が設けられている。この切
り欠き１５の円弧の曲率は、成形しようとする管の直径
に略一致するものである。また切り欠き１５の円弧の中
心は、仕切り板５を槽本体に装着した際に、導入口１０
および排出口１１の中心を結ぶ線と交わる。本実施例の
冷却槽１では、仕切り板５は成形品の大きさに応じて取
り替え可能である。

【００２０】本実施例の冷却槽１では、仕切り板５は３
枚装着されており、槽本体２の内部は、４つのセクショ
ン１６，１７，１８，１９に仕切られている。ただし本
実施例では、仕切り板５は、高さの低いものであるた
め、各セクションの上部は連通しており、セクション間
の気密性はない。

【００２１】支持台６は、概略三角形をした台であり、
一面がなだらかな傾斜面２０になっている。本実施例で
は支持台６の構造は、３つの台片２１，２２，２３が重
ねられてなるものであり、後記する様に台片２１，２
２，２３を３つ重ねたり、２枚の台片２１，２２だけを
使うといった方法により、支持台６の高さを変更できる
ように配慮されている。従って各台片の高さは、実施者
の成形品目の大きさに応じて適宜決定されるものであ
り、例えば管を成形する場合は、最下部の台片２１の高
さは、外径６００ｍｍの管を成形する際の高さ、台片２
１，２２の合計は、外径５００ｍｍの管を成形する際の
高さ、台片２１，２２，２３の合計は、外径４００ｍｍ
の管を成形する際の高さと言う様に寸法決定がされる。

【００２２】そして支持台６の最高の高さは、前記した
仕切り板５の切り欠き１５の底部と一致させる。本実施
例では、３つの台片２１，２２，２３の全てを重ねて一
つの支持台６を構成し、その最も高い位置の高さは、仕
切り板５の切り欠き１５の底部と一致している。尚仕切
り板５の切り欠き１５の中心は前述のように導入口１０
および排出口１１と一致するので、結果的にフォーミン
グチューブ１２の最下部と切り欠き１５の底部および支
持台６の頂部は同一の高さとなる。各台片２１，２２，
２３には、重ね合わせの際の位置決めが容易なように、
底面に位置決め用のピン２５が４本設けられており、対
する台片２１，２２の上面には、ピン２５が挿入される
穴２７が４か所設けられている。

【００２３】支持台６の各台片２１，２２，２３の材質
は、特に限定するものではないが、押し出された樹脂の
熱によって、軟化しない程度の耐熱性があり、かつ表面
がなめらかで摩擦係数が小さいものが望ましい。また押
し出される樹脂と接合しにくい材質を選定することが望
ましい。これらの観点から、押出成形の原料に塩化ビニ
ル樹脂を利用する場合は、台片２１，２２，２３の素材
には注形ナイロン（例えば東レ株式会社製ＭＣナイロ
ン）やフッ素樹脂が推奨される。

【００２４】中間部の台片２２と最上部の台片２３に
は、リング２８，３０が取り付けられている。リング２
８，３０の外径は、相当に大きく、少なくとも押出成形
時に樹脂の通過が阻害されない直径を持っている。

【００２５】支持台６は、図１の様に、槽本体２のセク
ション１６，１７，１８の仕切り板５の直前であって仕
切り板５と少しだけ隙間を設けた位置に配置されてい
る。そして支持台６の傾斜面２０は、槽本体２の導入口
１０側から排出口１１側に向かって上昇する方向に配置
されている。支持台６の取り付け方法は、最下部の台片
２１だけが槽本体２の底面にネジ止めされ、他の台片２
２，２３は、ただ単に積み重ねられただけである。従っ
て、台片２２，２３は積み重ねおよび取外しが可能であ
る。

【００２６】次に本実施例の冷却槽１の作用を、管を成
形する際の準備作業の手順を追って説明する（図４参
照）。管を成形する際の準備作業では、冷却槽１の導入
口１０と排出口１１に予めスリング３２を挿通してお
き、管となる樹脂（パリソン）３４の先端に孔をあけ
て、スリング３２を結合する。そして従来技術と同様に
スリング３２をゆっくりと引張り、樹脂３４の先端を導
入口１０へ導き、フォーミングチューブ１２を通過さ
せ、なおも樹脂３４を進行させる。すると樹脂３４は、
最初のセクション１６に入るが、樹脂３４の進入量が増
えると、樹脂３４は図４の様に自重によって撓む。しか
しながら、本実施例の冷却槽１では、槽本体２の底面に
支持台６が設けられているので、撓んだ樹脂３４は、支
持台６の傾斜面２０に当接する。そしてなおも樹脂３４
を押出し、且つスリング３２を引くと、樹脂３４の先端
は傾斜面２０に沿って登る。

【００２７】そして樹脂３４は遂には傾斜面２０の最上
部に達し、続いて仕切り板５の切り欠き１５を通過す
る。切り欠き１５を通過することによって、樹脂の横方
向（水平方向であって進行方向に対して直角方向）の位
置決めがなされる。その後樹脂３４の先端は、セクショ
ン１７，１８と進み前記と同様の工程を経てそれぞれの
切り欠き１５を通過する。そして最後に排出口１１のゴ
ムパッキン１３を通過する。排出口１１の手前には、支
持台が設けられていないが、セクション１９では、樹脂
３４は相当に冷却されており、固化が進んでいて撓みが
小さい。そのためセクション１９では樹脂３４の芯がす
でに形成された状態にあるので、例え支持台がなくて
も、ゴムパッキン１３の通過は容易である。

【００２８】一連の押出成形が終わり、成形品を変更す
る場合は、先の準備作業をくりかえすが、新しく成形す
る成形品の大きさが先と異なる場合は、次の手順が追加
される。例えば先の押出成形に続いてより大口径の管を
新たに成形する場合は、管の口径に合わせて仕切り板５
を取り替える。次に支持台６の最上段の台片２３あるい
は最上段の台片２３と中間の台片２２を取り去り、支持
台６の高さを変更する。台片２３等を取り去る場合は、
槽本体２の上窓（図示せず）を開き、上窓の外から手を
延ばしてリング３０等を引っ張ることにより容易に行う
ことができる。

【００２９】以上説明した実施例では、仕切り板５は、
単に成形品の横ぶれを防止するために配置するものであ
り、従来技術の様な各室の気密性を保持する機能はな
い。本実施例の様に、管を押出成形する場合は、仕切り
板５の機能は、上記したもので十分であるが、勿論従来
例と全く同一の仕切り板を利用することも可能である。
本実施例の様な切り欠き１５を有する仕切り板５と、従
来技術の様なゴムパッキン１２２を有する仕切り板１１
２の得失は、本実施例の仕切り板５では、各セクション
の気密性を保持できない欠点がある半面、仕切り板５の
上半分に樹脂がつまる心配が無い利点がある。

【００３０】以上の実施例では、仕切り板によって、樹
脂３４の左右方向のブレを防止し、樹脂３４の芯形成を
促進する方策を前提として説明したが、管を押出成形す
るにあたって、管が小径である場合は、樹脂の冷却が早
いので、必ずしも仕切り板は必要ではない。一方管の直
径が大きい場合は、やはり仕切り板によって支持するこ
とが望ましい場合が多い。そこで管を成形する場合の冷
却槽では、仕切り板の寸法をを、実施者が成形する管の
内、最も大径のものに合致させて作り、この仕切り板を
槽本体内に固定してしまう構成が最も推奨される。

【００３１】図５は、上記の様に仕切り板を固定した構
成を示すものであり、仕切り板３３の、切り欠きの位置
は、最も大きい管の下端の位置に一致させている。より
具体的には、支持台６の内、台片２１の高さと、仕切り
板３３の切り欠きの高さが一致する。本実施例の冷却槽
５０では、図１のように、台片２１，２２，２３の三者
を重ねた支持台６を使用する場合には、仕切り板３３
は、全く機能しない。本実施例の冷却槽５０では、成形
品の大きさを変更する場合は、単に支持台６の台片２
１，２２，２３を取り外し、あるいは加えるだけで足
る。

【００３２】また上述の実施例では、支持台６の傾斜面
２０は、単に樹脂３４を上方向に導く機能だけを備える
が、例えば図６の支持台３５の様に、傾斜面２０に溝３
６を設けることにより、樹脂の横ぶれも併せて防止する
ことができる。本支持台３５も、先述の支持台６と同様
に３つの台片４０，４１，４２が重ねられて構成された
ものである。各台片４０，４１，４２の各溝の最高部
は、それぞれの台片が最高位に位置する場合に成形する
管の外径に略一致する。また各台片４０，４１，４２の
頂面には、傾斜面２０の溝と連続する溝が設けられてい
る（図示せず）。傾斜面２０の溝は、各台片４０，４
１，４２を重ね合わせた際に滑らかに連続する形状とす
ることが望ましい。尚本構成の支持台３５を採用する場
合は、仕切り板は必ずしも必要ではない。

【００３３】以上の実施例は、管を押出成形する場合の
構成を例に説明したので、仕切り板の切り欠きや支持台
の溝は、円弧状のものを例示したが、勿論本発明は、切
り欠きの形状を限定するものではなく、Ｖ字形等の他の
形状であってもよい。特に管以外のものを成形する場合
には、切り欠きの形状は、円弧以外の形状が適する場合
が多い。

【００３４】また冷却槽の形式は、減圧噴霧式に限定さ
れるものではなく、本発明は従来技術の部分で説明した
様な、各種の形式の冷却槽に応用することができる。支
持台６，３５はいずれも３つの台片によって構成される
ものを例示しましたが、もちろん単一の部材によって構
成されるものであってもよい。また支持台６，３５の個
数および間隔は任意である。

【００３５】

【発明の効果】本発明の押出成形の冷却槽では、槽本体
の底面に支持台があり、支持台の傾斜面は槽本体の導入
口側から排出口側に向かって上昇する方向に配置されて
いるので、樹脂が自重で撓んだ際、樹脂の先端は支持台
の傾斜面に当接し、傾斜面に沿って上昇し所定の位置に
導かれる。そのため、本発明の押出成形の冷却槽は、準
備作業の際に樹脂がつまったり、ゴムパッキンが損傷す
るといった不具合がない効果がある。

【００３６】請求項２記載の発明では、支持台の高さを
任意に変更することができるので、押出成形の品目変更
が容易であり、準備作業の効率がさらに高い効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的実施例における押出成形の冷却
槽の断面図である。

【図２】支持台と仕切り板の斜視図である。

【図３】支持台の分解斜視図である。

【図４】準備作業時における図１の要部の断面図であ
る。

【図５】本発明の変形実施例における押出成形の冷却槽
の断面図である。

【図６】支持台の変形実施例を示す斜視図である。

【図７】押出成形ラインのレイアウト図である。

【図８】従来技術の冷却槽の断面図である。

【図９】従来技術の冷却槽の仕切り板の斜視図である。

【図１０】従来技術の準備作業時における図９の要部の
断面図である。

【符号の説明】

１，５０ 冷却槽 ２ 槽本体 ３ 噴霧ノズル ５，３３ 仕切り板 ６，３５ 支持台 １０ 導入口 １１ 排出口 １５ 切り欠き ２１，２２，２３ 台片 ２５ ピン ２７ 穴 ２８，３０ リング ４０，４２，４２ 台片

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 槽本体の導入口から、押出成形機によっ
   て押し出された樹脂が導入され、当該樹脂を槽本体内で
   冷却する押出成形の冷却槽において、傾斜面を有する支
   持台を備え、該支持台は、槽本体の底面にあって傾斜面
   が槽本体の導入口側から排出口側に向かって上昇する方
   向に配置されていることを特徴とする押出成形の冷却
   槽。
2. 【請求項２】 支持台は２以上の台片が積み上げられて
   成り、台片は積み重ねおよび取り外しが可能であって、
   押出成形機から押し出された樹脂の形状に応じて支持台
   の高さを変更することが可能である請求項１記載の押出
   成形の冷却槽。