JPH04332630A - 押出機による直接成形方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出機による直接成形
方法及びその装置に関し、詳細には、押出機から押出さ
れる樹脂を溶融状態で型締装置に供給し成形品に成形す
る方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】押出機による直接成形技術は、押出機か
ら押出される樹脂をペレツト化することなく型締装置に
直接供給し成形品に成形することから、多量の原料を必
要とする大型成形品の大量生産に一般に採用されており
、例えば図４に示す直接成形装置が知られている。図に
示す直接成形装置８０は、成形時に押出機８１のホツパ
ー８２に原料を投入し、この原料を押出機のシリンダ８
３内で混練溶融し所定の樹脂に生成し、この樹脂を溶融
状態で型締装置８４に供給する。型締装置８４に供給さ
れた樹脂は、アキユムレータ８５に流入しピストン８６
を押下げて貯留され、貯留量が所定量に達した時にアキ
ユムレータのピストン８６を油圧シリンダ８７により押
上げ射出される。そして、注入通路８８を通り型締装置
本体８９の金型９０内に注入され、成形品Ｗに成形され
る。アキユムレータ８５から型締装置本体８９に注入す
る際には、供給管９１に設けられた切換弁９２を切換え
、アキュムレータ８５から高圧で射出される樹脂が押出
機８１側に逆流しないようになつている。その際、押出
機８１からは引続いて溶融状態の樹脂が押出されており
、この樹脂は余剰樹脂として切換弁９２を通り排出管９
３に排出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記直接成形技術によ
れば、押出機８１を一成形サイクル毎に停止することが
できないため、型締装置８４の成形作動中に押出機８１
から押出される樹脂が余剰樹脂となり、排出管９３に排
出し廃棄されており、材料の無駄が多いという問題点が
ある。

【０００４】そこで、押出機に複数台の型締装置を連結
し、各型締装置に交互に供給することが提案されている
。しかし、型締装置のいずれかが故障停止した時には、
押出機の運転条件を変更し押出量を減少するか、又は停
止しなければならない。運転条件を変更する場合には、
樹脂の物性が変化しない範囲内でなければならず、押出
量を過度に減少することができないことがあり、成形に
必要とされる以上の樹脂は余剰樹脂として外部に排出し
廃棄することになる。押出機を停止する場合には、急停
止すると押出機内の樹脂が異常加熱され物性が変化し、
押出機の内部清掃が必要になる恐れがあるため、緩やか
に停止しなければならない。そのため、その間に押出さ
れる樹脂は、余剰樹脂として外部に排出し廃棄すること
になる。また、再起動時には、樹脂の物性が安定するま
でに長時間を要するため、稼動率が低下するとともに、
その間に押出される樹脂が無駄になる等の問題点がある
。特に、二軸押出機により多成分の原料を混練溶融し所
定の樹脂を生成する反応押出成形（ポリマアロイ成形）
については、二軸押出機の回転数、温度、押出量等の運
転条件により反応状態が微妙に変化し樹脂の物性が変化
し易いため、型締装置の故障停止時には上記問題点がよ
り顕著に現れる恐れがある。

【０００５】ところで、成形品中には形状不良のものが
あり、これらはすべて廃棄されているが、材質に欠陥の
ないものについては再利用し、材料の無駄を減少するこ
とが要望されている。

【０００６】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たものであり、その課題は、材料を有効利用するととも
に、稼動率の低下を抑制し得る押出機による直接成形方
法及びその装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明では、押出機で原料を混練溶融して所定の樹脂
を生成し、この樹脂を溶融状態で型締装置に供給し成形
品に成形する直接成形方法において、押出機から押出さ
れる余剰樹脂を粒子状の再生材に形成し、この再生材を
通常運転時に押出機に投入し上記所定の樹脂と混練溶融
するようなつている。上記余剰樹脂を薄板状に形成し、
この薄板状の樹脂を粉砕して粒子状の再生材に形成して
もよい。材質に欠陥のない形状不良の成形品を粉砕して
粒子状の再生材に形成し、この再生材を通常運転時に上
記余剰樹脂を粒子状の再生材にしたものと一緒に押出機
に投入してもよい。また、押出機を二軸押出機とし、型
締装置を複数台の型締装置とし、押出機から押出される
樹脂を各型締装置に交互に供給するようにしてもよい。 さらに、型締装置として１台の型締装置本体に複数台の
アキユムレータを並列に付設したものを使用し、押出機
から押出される樹脂を各アキユムレータに交互に供給す
るようにしてもよい。

【０００８】本発明の直接成形装置については、押出機
から押出された余剰樹脂を粒子状の再生材に形成するペ
レタイザーと、この再生材を通常運転時に上記所定の樹
脂と混練溶融するように押出機に投入する再生材供給手
段とを備えている。上記ペレタイザーに替えて、押出機
から押出された余剰樹脂を薄板状に形成する成形ノズル
と、この薄板状の樹脂を粒子状に形成する粉砕機とを備
えていてもよい。再生材供給手段は、材質に欠陥のない
形状不良の成形品を粉砕して粒子状の再生材に形成する
粉砕機を備えていてもよい。また、押出機は二軸押出機
で、型締装置は複数台の型締装置であり、押出機で生成
した所定の樹脂を各型締装置に交互に供給するようにし
てもよい。さらに、型締装置は１台の型締装置本体に複
数台のアキユムレータを並列に付設したものであり、押
出機から押出される樹脂を各アキユムレータに交互に供
給するようにしてもよい。

【０００９】

【作用】本発明によれば、１台の型締装置で成形する場
合には、起動時、停止時、型締装置の成形作動時等にお
いて押出機から余剰樹脂が押出されるが、この余剰樹脂
をペレタイザーにより、又は成形ノズルで薄板状に形成
し、この薄板状の樹脂を粉砕機で粉砕することにより粒
子状の再生材に形成する。そして、この再生材を通常運
転時に再生材供給手段により所定割合で押出機に投入し
、押出機で生成する所定の樹脂に混練溶融し、型締装置
に供給して成形品に再利用する。また、材質に欠陥のな
い形状不良の成形品を粉砕機で粉砕して粒子状の再生材
に形成し、この再生材を通常運転時に再生材供給手段に
より上記余剰樹脂の再生材と一緒に押出機に投入し、上
記と同様にして成形品に再利用する。

【００１０】一方、複数台の型締装置で成形する場合に
は、各型締装置をバツチ運転し、押出機から押出される
樹脂を交互に供給して成形品を成形する。型締装置の故
障停止時には、押出機内の樹脂の物性が変化しないよう
に押出機の運転条件を変更する。そして、余剰樹脂が生
じた時には、上記と同様にして粒子状の再生材に形成し
、通常運転時に押出機に投入し再利用する。起動時、停
止時等における余剰樹脂についても、同様にして再利用
する。

【００１１】また、１台の型締装置本体に複数台のアキ
ユムレータを付設した型締装置を使用する場合には、ア
キユムレータの故障時に上記複数台の型締装置で成形す
る場合と同様にして余剰樹脂を処理する。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図により説明する。図１は
第１実施例を概念的に説明する説明図である。図１に示
す直接成形装置１は、押出機２から押出される樹脂を溶
融状態で第１型締装置３と第２型締装置４に交互に供給
して成形品に成形するようになつている。

【００１３】押出機２は、多成分の原料を混練溶融し所
定の樹脂（熱可塑性樹脂）を生成する二軸押出機で、シ
リンダ５の外周に第１ホツパー６、第２ホツパー７及び
第３ホツパー８が設けられ、第１ホツパー６に原料Ａを
第１定量フイーダ９で投入するとともに原料Ｂを投入し
、第２ホツパー７に原料Ｃを第２定量フイーダ１０で投
入し、第３ホツパー８に後述する再生材４２、４７を第
３定量フイーダ１１で投入するようになつている。各ホ
ツパー６、７、８の配置は、原料Ａと原料Ｂとが混練溶
融した後に原料Ｃが合流し、これらが混練溶融して所定
の樹脂を生成し、しかる後に再生材４２、４７が合流し
混練溶融するようになつている。シリンダ５の先端部に
はギヤポンプ１２が設けられており、このギヤポンプ１
２によりシリンダ５内で生成した樹脂を押出し、各型締
装置３、４に交互に供給するようになつている。

【００１４】各型締装置３、４は、アキユムレータ１３
、２３と型締装置本体１４、２４とを備え、押出機２か
ら押出された樹脂がアキユムレータ１３、２３に流入し
ピストン１５、２５を押上げて貯留し、貯留量が所定量
に達した時に油圧シリンダ１６、２６が作動しピストン
１５、２５を押下げ、シヤツトオフ弁１７、２７が設け
られた注入通路１８、２８を通り型締装置本体の金型１
９、２９内に注入し、成形品Ｗに成形するようになつて
いる。型締装置本体１４、２４は、型開きした状態で樹
脂を注入し、しかる後に型閉して成形するスタンピング
成形法、又は型閉した状態で樹脂を注入し成形する射出
成形法のいずれでも成形し得るようになつている。なお
、スタンピング成形する際には、金型１９、２９内の樹
脂が逆流しないようにシヤツトオフ弁１７、２７を閉じ
、射出成形する際には、アキユムレータ１３、２３から
樹脂を高圧で射出するようになつている。

【００１５】押出機２と各型締装置３、４とは、第１供
給管３０と第２供給管３１又は第３供給管３２で連結さ
れている。第１供給管３０には第１切換弁３３と第２切
換弁３４が設けられている。第１切換弁３３は、第１供
給管３０と主排出管３５との連結を切換えるもので、起
動時、停止時、第１又は第２の型締装置３、４の故障停
止時等に押出機２から押出される余剰樹脂を主排出管３
５に排出するように切換作動するようになつている。第
２切換弁３４は、第１供給管３０と第２供給管３１及び
第３供給管３２との連結を切換えるもので、通常運転時
に交互に切換えるようになつている。第２供給管３１に
は、第１型締装置３の成形作動中にアキユムレータ１３
から射出される樹脂が押出機２側に逆流しないように、
第１型締装置３と押出機２間を遮断する第３切替弁３６
が設けられている。第３供給管３２にも同様に第４切換
弁３７が設けられている。第２及び第３の供給管３１、
３２は、一部がフレキシブルパイプで形成され、熱変形
や押出機２と各型締装置３、４との位置ずれを許容する
ようになつている。

【００１６】主排出管３５には、第５切換弁３８を介し
て副排出管３９と外部排出管４０が連結されている。第
５切換弁３８は、起動時、停止時、第１又は第２の型締
装置３、４の故障停止時等に押出機２から押出される余
剰樹脂を副排出管３９に排出し、余剰樹脂の物性が不安
定な場合には外部排出管４０に排出するように切換作動
するようになつている。副排出管３９にはペレタイザー
４１が連結されており、このペレタイザー４１により副
排出管３９に流入する上記余剰樹脂をペレツト化して粒
子状の再生材４２に形成し、この再生材４２をコンベア
４３で水切り、乾燥した後、第１貯留容器４４に収納す
るようになつている。なお、各供給管３０、３１、３２
及び各排出管３５、３９、４０は、押出機２から押出さ
れる樹脂が所定の溶融状態を維持し得るように調温され
ている。

【００１７】第１貯留容器４４には、第３定量フイーダ
１１に再生材４２を供給する再生材供給管４５が連結さ
れている。この再生材供給管４５には、例えば送風機等
の吸引装置（図示せず）が連結されており、再生材４２
を吸引し第３定量フイーダ１１に空気輸送するようにな
つている。また、再生材供給管４５は、材質に欠陥のな
い形状不良の成形品Ｗ１を粉砕機４６で粉砕し粒子状の
再生材４７に形成し、この再生材４７を収納する第２貯
留容器４８に連結されており、第２貯留容器４８内の再
生材４７をも第３定量フイーダ１１に供給するようにな
つている。なお、再生材供給管４５による再生材４２、
４７の供給は、第３定量フイーダ１１で第３ホツパー８
に投入する時に不足しないように行うようになつている
。第３定量フイーダ１１による供給は、通常運転時に押
出機２で生成する所定の樹脂の物性に影響を与えない所
定割合で供給するようになつている。

【００１８】次に、本実施例の作用を変性ナイロン（ナ
イロン／ＰＰＯ系）製の成形品を成形する場合について
説明する。起動時、押出機２の第１ホツパー６に原料Ａ
であるポリオレフイン樹脂と原料Ｂである有機酸相溶剤
を投入し、第２ホツパー７に原料Ｃであるナイロンを投
入する。押出機２のシリンダ５内では、まず原料Ａと原
料Ｂとが混練分散し変性ポリオレフインを生成し、次い
でこの変性ポリオレフインに原料Ｃであるナイロンが合
流し、混練溶融して所定の樹脂である変性ナイロンを生
成する。生成する樹脂の物性が安定するまでの間、押出
機２から押出される樹脂は未混練状態のものを含んでい
るが、余剰樹脂として第１切換弁３３を介して主排出管
３５に排出され、第５切換弁３８を介して副排出管３９
に排出される。そして、ペレタイザー４１でペレツト化
し粒子状の再生材４２に形成し、これをコンベア４３で
水切り、乾燥した後に第１貯留容器４４に収納する。

【００１９】生成する樹脂の物性が安定した後に第１切
換弁３３を切換えると、押出機２から押出される樹脂は
第１供給管３０、第２切換弁３４、第２供給管３１を通
り第１型締装置３に供給される。第１型締装置３に供給
された樹脂は、アキユムレータ１３に流入しピストン１
５を押上げる。そして、貯留量が所定量に達した時に、
第３切換弁３６を作動し押出機２との連通を遮断すると
ともに、油圧シリンダ１６を作動しピストン１５を押下
げ、樹脂を射出する。射出された樹脂は、注入通路１８
を通り型締装置本体１４の金型１９内に注入される。そ
の際、型締装置本体１４は型閉状態であり、金型１９内
に注入された樹脂が冷却固化し成形品Ｗに成形され、し
かる後に型開し成形品Ｗを取り出す。一方、第１型締装
置３の成形作動中には、第１供給管３０と第３供給管３
２とが連通するように第２切換弁３４が切換られており
、押出機２から押出される樹脂は第１供給管３０、第２
切換弁３４、第３供給管３２を通り第２型締装置４に供
給される。以後、第２切換弁３４を切換ることにより、
各型締装置３、４に交互に供給し、成形品Ｗを成形する
ことになる。

【００２０】一方の型締装置、例えば第１型締装置３が
故障停止した時には、押出機２の運転条件を緩やかに変
更し押出量を減少し、第２切換弁３４を第１供給管３０
と第３供給管３２とが連通するように保持する。そして
、第２型締装置４の成形作動中には、第１切換弁３３を
切換て押出機２と主排出管３５とを連通し、第５切換弁
３８を切換て主排出管３５と副排出管３９を連通し、余
剰樹脂を第１切換弁３３、主排出管３５、第５切換弁３
８を通り副排出管３９に排出し、ペレタイザー４１によ
り粒子状の再生材４２に形成し、第１貯留容器４４に収
納する。

【００２１】第１型締装置３を修復した後においては、
押出機２の運転条件を緩やかに変更し押出量を増加する
。そして、通常運転状態になつた時に第１切換弁３３を
作動して第１供給管３０と主排出管３５との連通を断ち
、第２切換弁３４を作動し上記と同様に各型締装置３、
４に交互に供給する。その際、各貯留容器４４、４８内
の再生材４２、４７を再生材供給管４５を通り第３定量
フイーダ１１に供給し、第３定量フイーダ１１により第
３ホツパー８に投入し、押出機２で生成される所定の樹
脂に混練溶融する。なお、第２貯留容器４８内の再生材
４７は、材質に欠陥のない形状不良の成形品Ｗ１を随時
粉砕機４６で粉砕して形成されている。

【００２２】直接成形装置１を停止する時には、押出機
２は二軸押出機であるため緩やか停止するが、その間に
押出される余剰樹脂は、上記と同様にしてペレタイザー
４１で粒子状の再生材４２に形成される。

【００２３】上記のように本実施例によれば、２台の型
締装置３、４を使用して成形するため、通常運転時には
押出機２から押出される樹脂を外部に排出することなく
各型締装置３、４により成形品Ｗに成形することができ
る。起動時、停止時、一方の型締装置の故障停止時等に
は余剰樹脂が生じるが、これらはペレタイザー４１によ
り粒子状の再生材４２に形成することにより、成形品Ｗ
に再利用できる。成形品Ｗが形状不良であつても材質に
欠陥のないものは、粉砕機４６で粉砕し粒子状の再生材
４７に形成することにより、成形品Ｗに再利用できる。 従って、材料を無駄にすることなく有効に利用すること
が可能になつた。

【００２４】また、一方の型締装置の故障停止時には、
押出機が二軸押出機であり運転条件が狭くしかも緩やか
に変更しなければならないため大量の余剰樹脂が生じる
が、上記のように余剰樹脂を再利用できるため、押出機
を継続して運転することができる。従って、従来のよう
に押出機を停止し再起動する必要がないため、それだけ
装置全体としての稼動率の低下を防止することが可能に
なつた。

【００２５】次に、図２は第２実施例の要部を概念的に
説明する説明図である。この実施例の直接成形装置は、
余剰樹脂の処理手段を除いては第１実施例と同様であり
、副排出管３９に成形ノズル５０が設けられている。 この成形ノズル５０で余剰樹脂を薄板状に成形し、この
薄板状の樹脂をカツター５１で所定長に切断し板状再生
材５２に形成する。この板状再生材５２を水槽５３に入
れて冷却し、コンベヤ５４で水切り、乾燥した後に形状
不良の成形品Ｗ１とともに粉砕機５５で粉砕して粒子状
の再生材５６に形成し第３貯留容器５７に収納するよう
になつている。

【００２６】また、図３は第３実施例の要部を概念的に
説明する説明図である。この実施例の直接成形装置は、
１台の型締装置６０で成形するようになつている。この
型締装置６０は、１台の型締装置本体６１に２台のアキ
ユムレータ６２、６３を並列に付設したもので、型締装
置本体６１と各アキユムレータ６２、６３とは第１注入
通路６４、第２注入通路６５及び主注入通路６６とで連
結されている。第１注入通路６４と第２注入通路６５と
は、切換弁６７を切換作動することにより交互に主注入
通路６６に連通するようになつており、各アキユムレー
タ６２、６３の油圧シリンダ６８、６９を作動しピスト
ン７０、７１を押下げることにより樹脂を射出し、シヤ
ツトオフ弁７２を介して金型７３に注入するようになつ
ている。なお、図３において、図１におけると同一の符
号は同一の機能部材を示す。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、押出機から押出される
余剰樹脂を粒子状の再生材に形成し、この再生材を通常
運転時に押出機に投入し、原料を混練溶融して生成した
所定の樹脂と混練溶融することにより、材料を有効に利
用することが可能になつた。また、複数台の型締装置又
は１台の型締装置本体に複数台のアキユムレータを付設
した型締装置を使用する場合には、その一部が故障停止
したとしても上記のように余剰樹脂を再利用することが
できるため、樹脂の物性が変化しないように押出機の運
転条件を変更することにより押出機の運転を継続するこ
とができる。これにより、従来のように押出機を停止し
再起動する必要がなく、稼動率の低下を抑制し、しかも
、押出機の停止及び再起動により発生する物性不良の樹
脂の発生を抑制することができ、材料の無駄を防止する
ことが可能になつた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を説明する概念的な説明図
である。

【図２】本発明の第２実施例の要部を説明する概念的な
説明図である。

【図３】本発明の第３実施例の要部を説明する概念的な
説明図である。

【図４】従来の直接成形技術を説明する概念的な説明図
である。

【符号の説明】

１　　直接成形装置 ２　　押出機 ３　　第１型締装置 ４　　第２型締装置 ８　　第３ホツパー １１　　第３定量フイーダ ４１　　ペレタイザー ４２　　粒子状の再生材 ４５　　再生材供給管 ４６　　粉砕機 ４７　　粒子状の再生材 ５０　　成形ノズル ５５　　粉砕機 ５６　　粒子状の再生材 ６０　　型締装置 ６１　　型締装置本体 ６２　　アキユムレータ ６３　　アキユムレータ Ｗ　　　　成形品 Ｗ１　　形状不良の成形品

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　押出機で原料を混練溶融して所定の樹
   脂を生成し、この樹脂を溶融状態で型締装置に供給し成
   形品に成形する直接成形方法において、押出機から押出
   される余剰樹脂を粒子状の再生材に形成し、この再生材
   を通常運転時に押出機に投入し上記所定の樹脂と混練溶
   融することを特徴とする押出機による直接成形方法。
2. 【請求項２】　　押出機で原料を混練溶融して所定の樹
   脂を生成し、この樹脂を溶融状態で型締装置に供給し成
   形品に成形する直接成形方法において、押出機から押出
   される余剰樹脂を薄板状に形成し、この薄板状の樹脂を
   粉砕して粒子状の再生材に形成し、この再生材を通常運
   転時に押出機に投入し上記所定の樹脂と混練溶融するこ
   とを特徴とする押出機による直接成形方法。
3. 【請求項３】　　材質に欠陥のない形状不良の成形品を
   粉砕して粒子状の再生材に形成し、この再生材を通常運
   転時に押出機に投入し上記所定の樹脂と混練溶融する請
   求項１又は２記載の押出機による直接成形方法。
4. 【請求項４】　　押出機は二軸押出機で、型締装置は複
   数台の型締装置であり、押出機から押出される樹脂を各
   型締装置に交互に供給するようにした請求項１、２又は
   ３記載の押出機による直接成形方法。
5. 【請求項５】　　型締装置は１台の型締装置本体に複数
   台のアキユムレータを並列に付設してなり、押出機から
   押出される樹脂を各アキユムレータに交互に供給するよ
   うにした請求項１、２又は３記載の押出機による直接成
   形方法。
6. 【請求項６】　　押出機で原料を混練溶融して所定の樹
   脂に生成し、この樹脂を溶融状態で型締装置に供給し成
   形品に成形する直接成形装置において、押出機から押出
   される余剰樹脂を粒子状の再生材に形成するペレタイザ
   ーと、この再生材を通常運転時に上記所定の樹脂と混練
   溶融するように押出機に投入する再生材供給手段とを備
   えることを特徴とする押出機による直接成形装置。
7. 【請求項７】　　押出機で原料を混練溶融して所定の樹
   脂に生成し、この樹脂を溶融状態で型締装置に供給し成
   形品に成形する直接成形装置において、押出機から押出
   される余剰樹脂を薄板状に形成する成形ノズルと、この
   薄板状の樹脂を粒子状の再生材に形成する粉砕機と、こ
   の再生材を通常運転時に上記所定の樹脂と混練溶融する
   ように押出機に投入する再生材供給手段とを備えること
   を特徴とする押出機による直接成形装置。
8. 【請求項８】　　再生材供給手段は、材質に欠陥のない
   形状不良の成形品を粉砕して粒子状の再生材に形成する
   粉砕機を備えている請求項６又は７記載の押出機による
   直接成形装置。
9. 【請求項９】　　押出機は二軸押出機で、型締装置は複
   数台の型締装置であり、押出機から押出される樹脂を各
   型締装置に交互に供給するようにした請求項６、７又は
   ８記載の押出機による直接成形装置。
10. 【請求項１０】　　型締装置は１台の型締装置本体に複
    数台のアキユムレータを並列に付設してなり、押出機か
    ら押出される樹脂を各アキユムレータに交互に供給する
    ようにした請求項６、７又は８記載の押出機による直接
    成形装置。