JP3867657B2 - Extruder - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に射出成形装置に用いて好適な押出機に関し、詳しくは連続したテープ状で供給されたゴム等の成形材料を加熱下にスクリューの回転により可塑化しつつ押し出す押出機に関する。
【0002】
【従来の技術】
ゴム等の成形材料を押出機に供給して、これを押出機のスクリューの回転により加熱下に可塑化(加熱軟化)しつつ前進送りし、そしてスクリューシリンダの先端部から射出機に押し出して、射出機から成形型に射出する射出成形装置として、連続したテープ状で送られて来た成形材料を押出機の供給口で受け入れて、スクリューの回転によりこれを噛み込み、続いて前進送りするようになしたものがある。
【0003】
下記特許文献1にこの種の射出成形装置が開示されている。
このような押出機にあって、図7に示しているように成形材料208のテープ形状に対応した開口形状の供給口200を有する筒状のホッパフランジ(供給部)202を、押出機におけるスクリューシリンダの基端側に設けて、そこに連続したテープ状の成形材料208を供給することが行われている。
【0004】
このホッパフランジ202には、図8に示しているようにその内周面に、供給口200に続いて周方向に延びるアンダーカット状の導入溝204が設けられ(導入溝204は軸心と直角方向において周方向に延びている)、供給口200に供給された成形材料208が一旦そこに導入され且つストックされるようになっている。
ここにストックされた成形材料208は、スクリュー206の回転により噛み込まれ、更にスクリュー206の回転とともに前進送りされて可塑化されて行く。
【0005】
【特許文献1】
特公平7−115354号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで連続的に送られて来るテープ状の成形材料208は、テープの厚みや幅にばらつきがあってホッパフランジ202への供給量が必ずしも一定していない。
而してホッパフランジ202への供給量が適正量よりも過大であった場合にも、供給口200に投入(供給)された成形材料208は、そのままスクリュー206の回転により強制的に噛み込まれて前進送りされて行く。
【0007】
しかしながらスクリューシリンダの先端部から可塑化された成形材料208を押し出すに際しては抵抗があって、スクリューシリンダ内には内圧が働いており、従って成形材料208の供給量と押出量との間にアンバランスが生じると、その内圧により可塑化された成形材料208がホッパフランジ202側へと押し戻されて、導入溝204の部分で団子状の塊を生じてしまう。
或いは供給口200に供給されてホッパフランジ202内部に入り込んだ成形材料208が、スクリューシリンダ先端側の内圧により前進送りされず、スクリュー206の回転に伴って導入溝204の内部でそのまま団子状の塊となったりする。
【0008】
そしてホッパフランジ202内部、詳しくは導入溝204内部で成形材料208の団子状の塊が生じると、その団子状の塊による圧力でテープ状の成形材料208が押し切られてしまい、そこでホッパフランジ202へのテープ状の成形材料208の供給が遮断した状態となる。
【0009】
或いはそのホッパフランジ202内部に入り込んだ成形材料208が円滑に前進送りされずに、ホッパフランジ202内部でスクリュー206の回転により、詳しくは螺旋状のフライト部210の回転によるスクレーパ作用(噛切作用)によってテープ状の成形材料208が切断されてしまい、その結果としてホッパフランジ202へのテープ状の成形材料208の供給が遮断してしまう。
而してこのような供給遮断が生ずれば、押出機による押出しを含む前後の一連の工程がライン停止してしまう。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の押出機はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項1のものは、連続したテープ状の成形材料の供給口を備えた筒状の供給部をスクリューシリンダの基端側に有し、該供給口に供給された成形材料をスクリューの回転により可塑化しつつ該スクリューシリンダの先端部から押し出す押出機であって、前記供給部の内周面に、前記供給口に続いて周方向に延びる導入溝をその溝底面とスクリューのフライト部の頂面との間に隙間形成する形態で設けて、該供給口に供給された成形材料を該導入溝に導くようになすとともに、該導入溝を、前記スクリューの螺旋方向と同方向の螺旋溝として且つ該導入溝の螺旋角度を前記スクリューの螺旋角度に対応した角度で形成してあることを特徴とする。
【0011】
請求項2のものは、請求項1において、前記導入溝の溝幅が始端から終端に向って漸次狭くなっていることを特徴とする。
【0012】
請求項3のものは、請求項1,2の何れかにおいて、前記導入溝が周方向に少なくとも1回転していることを特徴とする。
【0013】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、従来軸心に対し直角な方向において供給口に続き筒状の供給部の内周面に沿って周方向に延びていた導入溝を、スクリューの螺旋方向と同方向に螺旋をなす螺旋溝として形成したものである。
【0014】
そしてこのように導入溝をスクリューの螺旋方向と同方向の螺旋溝とすることによって、供給口に連続したテープ状で供給されて来た成形材料が、スクリューのフライト部により噛み切られるのが良好に抑制される。そして供給口に供給された成形材料は、螺旋状をなす導入溝に沿ってスクリューシリンダ先端側に良好に案内され、供給口近傍で成形材料が停滞してそこに団子状の塊を生ずるのが良好に回避される。
これにより従来生じていたテープ状の成形材料の供給遮断の問題が改善ないし解決される。
【0015】
ここで導入溝の螺旋角度は、スクリューの螺旋角度に対応した角度となしておく。
また導入溝の溝幅は、その始端から終端に向って漸次狭くしておくことができる(請求項2)。
このようにしておくことで、導入溝に入り込み且つその螺旋に沿って前進した成形材料を、円滑にスクリュー溝内部に移行させることが可能となる。
【0016】
上記導入溝はまた、周方向に少なくとも1回転するように形成しておくことができる(請求項3)。
このようになした場合、1回転して軸方向に隣接した導入溝と導入溝との間に、スクリュー側に突出した堰止部を良好に形成でき、その堰止部の堰止作用によって、スクリューシリンダの先端側の可塑化した成形材料がバックフロー(逆流)して、供給口近傍で団子状の塊を生じるのを良好に抑制することができる。
【0017】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10は成形型で、12はその成形型10にゴム材料(成形材料)を射出する射出機であり、14はその射出機12に可塑化したゴム材料を押し出す押出機である。
【0018】
射出機12は、射出シリンダ16と、プランジャ18と、そのプランジャ18を図中下向きに駆動する駆動部20とを有しており、射出シリンダ16内のゴム材料を、プランジャ18の下向きの押動によって先端のノズル22から成形型10の成形キャビティ24内に射出注入する。
【0019】
押出機14は、スクリューシリンダ26と、その内部のスクリュー28と、スクリュー28を回転駆動する駆動部30とを有しており、ローラ32にて支持されつつ連続して送られて来たテープ状のゴム材料(成形材料)34を、スクリュー28の回転によって加熱下に可塑化(加熱軟化)させつつスクリューシリンダ26の先端部から射出機12の射出シリンダ16内に押し出す。
【0020】
ここで押出機14は、ホッパフランジ(供給部)36をスクリューシリンダ26の基端側に有しており、テープ状のゴム材料34は、このホッパフランジ36における後述の供給口44に供給される。
【0021】
図2にホッパフランジ36がスクリュー28とともに具体的に示してある。
図示のようにホッパフランジ36は、軸方向端部の一対のフランジ部38,40とそれらの間の円筒部42とを有しており、その円筒部42に軸方向と平行方向、つまり前後方向に長穴形状をなす供給口44が、円筒部42の壁を内外に貫通する状態で設けられている。
尚、同図において50,52はスクリュー28における軸部,フライト部をそれぞれ表している。
【0022】
ホッパフランジ36にはまた、供給口44に続いてその内周面に導入溝54が形成されている。
ここで導入溝54は、溝底面とスクリュー28におけるフライト部52の頂面との間に所定の隙間を形成する形態で、螺旋を描きながらホッパフランジ36の内周面に沿って周方向に延びている。
ここで導入溝54の螺旋方向はスクリュー28の螺旋方向、具体的にはフライト部52の螺旋方向と同方向とされている。
【0023】
更に導入溝54の螺旋角度、即ちスクリュー28の軸心に対する傾き角度がスクリュー28のそれと同じ、即ちフライト部52のフライト角度と等しくされている。
更に導入溝54は、その軸方向ピッチがフライト部52の軸方向ピッチと等しくされている。
【0024】
ここで導入溝54は周方向に丁度1回転する状態に設けられている。
図中54-1はその導入溝54の始端を、また54-2は終端を表しており、それら始端54-1と終端54-2とが、スクリュー28側に向って内方に突出する突出部を間にして軸方向に隣合っている。
【0025】
この突出部は、スクリューシリンダ26先端側のゴム材料34が供給口744側にバックフローするのを堰き止める働きをなす堰止部56として構成されている。
この堰止部56の内面は、フライト部52の頂面(外面)と径方向においてほぼ同一の位置に位置しており、それらの間に隙間は殆ど生じていない。
【0026】
図3に導入溝54の展開形状が示してある。
同図に示しているように導入溝54は、始端54-1において軸方向の溝幅W1が広く、終端54-2において軸方向の溝幅W2が狭くなっており、そして始端54-1から終端54-2にかけて溝幅が連続的に狭小変化している。
【0027】
尚、同図に示すようにこの例では導入溝54が始端54-1から終端54-2にかけて所定の溝深さhを有しているが、図4に示しているように始端54-1から360°回転した終端54-2において溝深さを実質的に0となし、そして270°回転した位置から360°回転した終端54-2までの範囲で、溝深さhを連続的に浅くして終端54-2へと到るようになしておくこともできる。
【0028】
以上のように本例の押出機14では、供給口44に続いて周方向に延びる導入溝54を、従来のように軸心に対して直角な方向において形成するのでなく、スクリュー28の螺旋方向と同方向に螺旋をなす螺旋溝として形成してあるため、更に溝底面とスクリュー28のフライト部52の頂面との間に隙間形成する形態で形成してあるため、供給口44に連続したテープ状で供給されて来たゴム材料34が、スクリュー28のフライト部52により噛み切られるのが良好に抑制され、供給口44に供給されたゴム材料34を螺旋状の導入溝54に沿ってスクリューシリンダ26先端側へと良好に案内することができる。
これにより供給口44近傍でゴム材料34が停滞してそこに団子状の塊を生じるのを良好に回避することができ、その団子状の塊に起因するゴム材料34のテープ切れの問題を改善ないし解決することができる。
【0029】
本例では、導入溝54の螺旋角度をスクリュー28の螺旋角度に対応した角度となし、また導入溝54の溝幅を始端54-1から終端54-2に向って漸次狭くなしていることから、導入溝54に入り込み且つその螺旋溝に沿って前進したゴム成形34を円滑にスクリュー28の溝内部に移行させることが可能となる。
【0030】
導入溝54はまた、周方向に1回転するように形成してあり、このようになすことで、軸方向に隣接した導入溝と導入溝との間に堰止部56を良好に形成でき、その堰止部56の堰止作用によって、スクリューシリンダ26内の先端側のゴム材料34がバックフロー(逆流)して、供給口44に団子状の塊を生じ、これによってテープ状のゴム材料34を押し切ってしまうのを良好に抑制することができる。
【0031】
図5,図6は本発明の参考例を示している。
この例はホッパフランジ36の内周面に、供給口44に続いて従来と同様の導入溝58、即ちスクリュー28の軸心と直角な方向においてホッパフランジ36の内周面に沿って周方向に延びる導入溝58を設けるとともに、スクリュー28の供給口44に対応した基端部において、フライト部52aのフライト高さh1,h2を、スクリュー28本体部におけるフライト部52のフライト高さh3よりも低くなした例である。
【0032】
この例においてスクリュー28は、図6(A)に示しているようにその基端から軸方向に長さLに亘って、フライト部52aのフライト高さがスクリュー28本体部におけるフライト高さh3よりも低くなしてある。
ここで長さLは、供給口44の軸方向長60mmに対して100mmとされている。つまり距離100mmの範囲に亘ってフライト部52aのフライト高さが低くなしてある。
【0033】
またこの基端部においては、フライト部52aのフライト高さが始端から図中右向き、即ちスクリュー28先端側に向って漸次高くなるようにしてあり、本来のフライト高さh3に滑らかに移行するようになしてある。
尚本例において、図6(A)中フライト高さh1は2.5mm、h2は3.5mmである。一方本来のフライト高さh3は5mmである。
【0034】
ここでフライト部52aのフライト高さh1,h2は1ピッチごとに見れば段階的に高くなっているが、螺旋に沿って見たときそのフライト高さは連続的に増大変化している。
【0035】
本例ではまた、図6(B),(C)に示しているようにフライト部52aの断面形状が略円弧形状となしてある。即ち各フライト部52aの頂部の断面形状が滑らかな湾曲形状をなしている。
一方、スクリュー28本体部のフライト部52の断面形状は(B),(C)中2点鎖線で示しているように角張った矩形状をなしている。
【0036】
本例においても、供給口44の部分で、スクリュー28の基端部におけるフライト部52aが回転によってテープ状のゴム材料34をスクレーパ作用により噛み切るのを良好に抑制することができ、ひいてはテープ切れによってゴム材料34の供給遮断が生じるのを良好に防止することができる。
【0037】
加えて本例ではスクリュー28の基端部におけるフライト部52aの断面形状が略円弧形状となしてあるため、フライト部52aによるゴム材料34の噛切りをより良好に抑制できる。
【0038】
以上本発明の実施例及び参考例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上例ではゴム材料34を射出機12に対し可塑化して押し出す押出機に本発明を適用したものであるが、本発明はゴム材料その他成形材料を可塑化すると同時に成形型に供給する押出機、或いは場合によってそのような射出成形装置以外の押出機に適用することも可能であるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の押出機を含む射出成形装置を示した図である。
【図2】 同実施例の押出機の要部を示す図である。
【図3】 図2における導入溝の形状をより詳しく示す図である。
【図4】 導入溝の図3とは異なった例を示す図である。
【図5】 参考例の要部を示す図である。
【図6】 図5におけるスクリューの要部を示す図である。
【図7】 押出機に従来用いられているホッパフランジを示す図である。
【図8】 図7のホッパフランジの断面構造をスクリューとともに示した図である。
【符号の説明】
12 射出機
14 押出機
26 スクリューシリンダ
28 スクリュー
34 ゴム材料(成形材料)
36 ホッパフランジ(供給部)
44 供給口
52,52a フライト部
54,58 導入溝
54-1 始端
54-2 終端
W1,W2 溝幅
h1,h2,h3 フライト高さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an extruder particularly suitable for use in an injection molding apparatus, and more particularly to an extruder that extrudes a molding material such as rubber supplied in a continuous tape form while being plasticized by rotation of a screw under heating.
[0002]
[Prior art]
A molding material such as rubber is supplied to an extruder, and this is forwardly fed while being plasticized (heat softened) under heating by rotation of a screw of the extruder, and extruded from the tip of a screw cylinder to an injection machine. As an injection molding device that injects into the mold from the injection machine, the molding material sent in a continuous tape form is received at the supply port of the extruder, bitten by the rotation of the screw, and then advanced forward There is something made.
[0003]
Patent Document 1 below discloses this type of injection molding apparatus.
In such an extruder, as shown in FIG. 7, a cylindrical hopper flange (supply part) 202 having an opening-
[0004]
As shown in FIG. 8, the
The
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No.7-115354 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the tape-
Thus, even when the supply amount to the
[0007]
However, when the plasticized
Alternatively, the
[0008]
When a dumpling-shaped lump of the
[0009]
Alternatively, the
Thus, if such a supply interruption occurs, a series of steps before and after the extrusion by the extruder are stopped.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The extruder of the present invention has been devised to solve such problems.
Thus, according to the first aspect of the present invention, a cylindrical supply portion having a continuous tape-shaped molding material supply port is provided on the base end side of the screw cylinder, and the molding material supplied to the supply port is screwed. An extruder that extrudes from the tip of the screw cylinder while being plasticized by rotation of the screw, and has an introduction groove extending in a circumferential direction following the supply port on the inner peripheral surface of the supply portion, and a groove bottom surface and a flight portion of the screw The molding material supplied to the supply port is guided to the introduction groove, and the introduction groove is formed in a spiral in the same direction as the spiral direction of the screw. characterized in that is formed with and helix angle of the guide grooves as a groove at an angle corresponding to the helix angle of the screw.
[0011]
Of those claims 2, Oite to claim 1, the groove width of the guide grooves is characterized in that it is gradually narrowed toward the end from the beginning.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, the introduction groove rotates at least once in the circumferential direction .
[0013]
[Operation and effect of the invention]
As described above, according to the present invention, the introduction groove extending in the circumferential direction along the inner peripheral surface of the cylindrical supply portion following the supply port in the direction perpendicular to the conventional shaft center is the same direction as the spiral direction of the screw. It is formed as a spiral groove that forms a spiral.
[0014]
In this way, the introduction groove is a spiral groove in the same direction as the screw spiral direction, so that the molding material supplied in a tape shape continuous to the supply port can be bitten by the flight part of the screw. To be suppressed. Then, the molding material supplied to the supply port is well guided to the tip side of the screw cylinder along the spiral introduction groove, and the molding material stagnates near the supply port to generate a dumped lump there. Good avoidance.
This improves or solves the problem of the interruption of the supply of the tape-shaped molding material which has occurred conventionally.
[0015]
Here in the helix angle of the introduction groove, your clauses without the angle corresponding to the helix angle of the screw.
Further, the groove width of the introduction groove can be gradually reduced from the start end to the end (claim 2 ).
By doing in this way, the molding material that has entered the introduction groove and has advanced along the spiral can be smoothly transferred into the screw groove.
[0016]
The introduction groove can also be formed so as to rotate at least once in the circumferential direction (claim 3 ).
In such a case, the damming portion protruding to the screw side can be satisfactorily formed between the introduction groove and the introduction groove adjacent to each other in the axial direction after one rotation, and by the damming action of the damming portion, It is possible to satisfactorily inhibit the plasticized molding material on the tip side of the screw cylinder from backflowing (reverse flow) and generating a dumpling-like lump in the vicinity of the supply port .
[0017]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, 10 is a mold, 12 is an injection machine for injecting a rubber material (molding material) into the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Here, the
[0021]
FIG. 2 specifically shows the
As shown in the figure, the
In the figure,
[0022]
The
Here, the
Here, the spiral direction of the
[0023]
Further, the spiral angle of the
Furthermore, the
[0024]
Here, the
In the drawing, 54-1 represents the start end of the
[0025]
The protruding portion is configured as a blocking
The inner surface of the
[0026]
FIG. 3 shows the developed shape of the
The
[0027]
As shown in FIG. 4, in this example, the
[0028]
As described above, in the
As a result, it is possible to satisfactorily avoid the
[0029]
In this example, the spiral angle of the
[0030]
The
[0031]
5 and 6 show a reference example of the present invention.
In this example, on the inner peripheral surface of the
[0032]
In this example, as shown in FIG. 6A, the
Here, the length L is 100 mm with respect to the axial length 60 mm of the
[0033]
In this proximal end, the flight height of the
In this example, the flight height h 1 in FIG. 6A is 2.5 mm, and h 2 is 3.5 mm. On the other hand the original flight height h 3 is 5mm.
[0034]
Here, the flight heights h 1 and h 2 of the
[0035]
Also in this example, as shown in FIGS. 6B and 6C, the cross-sectional shape of the
On the other hand, the cross-sectional shape of the
[0036]
Also in this example, at the portion of the
[0037]
In addition, in this example, since the cross-sectional shape of the
[0038]
Although the embodiments and reference examples of the present invention have been described in detail above, this is merely an example.
For example, in the above example, the present invention is applied to an extruder that plasticizes and extrudes the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an injection molding apparatus including an extruder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a main part of the extruder of the same example.
3 is a diagram showing in more detail the shape of the introduction groove in FIG. 2. FIG.
4 is a view showing an example of an introduction groove different from FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a main part of a reference example .
6 is a view showing a main part of the screw in FIG. 5;
FIG. 7 is a view showing a hopper flange conventionally used in an extruder.
FIG. 8 is a view showing a cross-sectional structure of the hopper flange of FIG. 7 together with a screw.
[Explanation of symbols]
12
36 Hopper flange (supply section)
44
Claims (3)
前記供給部の内周面に、前記供給口に続いて周方向に延びる導入溝をその溝底面とスクリューのフライト部の頂面との間に隙間形成する形態で設けて、該供給口に供給された成形材料を該導入溝に導くようになすとともに、該導入溝を、前記スクリューの螺旋方向と同方向の螺旋溝として且つ該導入溝の螺旋角度を前記スクリューの螺旋角度に対応した角度で形成してあることを特徴とする押出機。A cylindrical supply part having a continuous tape-shaped molding material supply port is provided on the base end side of the screw cylinder, and the molding material supplied to the supply port is plasticized by rotation of the screw while the screw cylinder An extruder for extruding from a tip,
An introduction groove extending in the circumferential direction following the supply port is provided on the inner peripheral surface of the supply unit so as to form a gap between the groove bottom surface and the top surface of the flight part of the screw, and is supplied to the supply port. together form a molding material which is to direct the said introduction groove, the introduction groove, a spiral in the same direction as the direction of the helical grooves of the screw and the helix angle of the introduction groove at an angle corresponding to the helix angle of the screw An extruder characterized by being formed.
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