JPH0671704A - 可塑化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 シリンダ５内にスクリュ６を挿入してなる可
塑化装置の材料輸送部にシール性を有するロータリバル
ブ２を介して材料を供給し、かつ、シリンダ５内に二次
空気を流入させ、また、材料輸送部を通気性を有する部
材で形成し、シリンダ５内の圧力を大気圧より低くして
材料内の空気を取り除くとともに、二次空気の流れによ
って材料を通気性を有するシリンダ５ｂの内壁面に吸着
させ、シリンダ内壁面との間に強い摩擦力を発生させつ
つ材料をスクリュ６によって搬送する方法としてある。 【効果】 成形品の品質と生産量のバランスを保ちつ
つ、品質の向上と生産量の増大及び安定化を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形品の品質と生産量
の増大をバランスを保ちつつ向上させることのできる可
塑化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】化学工業、食品工業等の各種分野では、
可塑化装置を用いていろいろの成形品が製造されてい
る。そして、近年、材料の貯槽及び可塑化装置の小型化
及び成形品の品質向上等の観点から供給材料の嵩密度を
高くする研究が行なわれており、例えば「産業機械」１
９９２年４月号Ｐ４８〜Ｐ５１においてその内容が発表
されている。

【０００３】上記文献に記載されている可塑化方法は、
粉末材料をスクリュの回転によってシリンダ内の材料輸
送部に供給し、シリンダ内の空気を真空ポンプで外部に
吸引することによって粉末材料の粒子間の空気を連続的
に脱気し、供給材料の嵩密度を高くしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の可塑化
方法は、シリンダ内の空気の脱気のみを意図しており、
したがって、高い真空圧力で脱気することが基本的な技
術思想となっている。しかしながら、シリンダ内の真空
度が高くなると、シリンダ内における材料、特に、粉末
材料はシリンダとの密着度が低くなり、スクリュが空回
りした状態となってしまう。この状態は、可塑化装置に
おける材料の搬送力の低下をまねき、成形品の生産量を
減少させてしまうという問題がある。また、材料とシリ
ンダとの密着度が低くなると、ヒータ温度等の外部要因
の変化によっても可塑化装置の搬送力に変動をきたし、
生産量が不安定になるといった問題がある。

【０００５】本発明は上述した問題点にかんがみてなさ
れたものであり、成形品の品質と生産量のバランスを保
ちつつ、品質の向上と生産量の増大及び安定化を図った
可塑化方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の可塑化方法は、シリンダ内にスクリュを挿入
してなる可塑化装置の材料輸送部にシール性を有するロ
ータリバルブを介して粉末状あるいは粒状の材料を供給
し、かつ、シリンダ内に二次空気を流入させ、また、材
料輸送部のシリンダ面を通気性を有する部材で形成し、
シリンダ内の空気をシリンダ外部に吸引することによっ
て、シリンダ内の圧力を大気圧より低くして材料内の空
気を取り除くとともに、二次空気の流れによって材料を
シリンダ内壁面に吸着させ、シリンダ内壁面との間に強
い摩擦力を発生させつつ材料をスクリュによって搬送
し、可塑化する方法としてある。

【０００７】

【作用】上記構成からなる本発明の可塑化方法によれ
ば、材料間に混入している空気を除去するとともに、ホ
ッパからシリンダに二次空気を流し、シリンダ内壁面に
材料を強い摩擦力で密着させることによって、スクリュ
による材料の搬送を確実に行なわせ、かつ材料の混練効
果を高める。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る可塑化方法の一実施例に
ついて、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例に
係る可塑化方法を実施するための可塑化装置を示す正面
断面図である。

【０００９】同図において、１はホッパであり、本実施
例では粉末材料が充填してある。このホッパ１の出口側
にはロータリバルブ２が接合してある。ロータリバルブ
２の出口側は、連結管３を介してシリンダ部５の材料輸
送部に接合してある。このロータリバルブ２は、駆動モ
ータ２ａによって回転させられ、ホッパ１内の材料を一
定量づつシリンダ５の材料輸送部に供給する。また、ロ
ータリバルブ２は高いシール性を有しており、材料中に
含まれている空気以外の空気はホッパ１からシリンダ５
内に流入しないようになっている。ロータリバルブ２と
シリンダ５を連結する連結管３の側面には、二次空気供
給バルブ４が設けてあり、シリンダ５の内部に任意の量
の空気を供給できるようになっている。なお、可塑化す
る材料の種類によっては、きわめて微量の二次空気がシ
リンダ５内に流入すればよいものもあり、このような材
料の場合には、二次空気供給バルブ４を開かず、ホッパ
１から供給される材料中に含まれている空気を二次空気
として利用することもできる。

【００１０】シリンダ５は、材料輸送部，圧縮部及び計
量化部からなっており、その中空部には、駆動部７によ
って回転させられるスクリュ６が挿設してある。上記材
料輸送部は、外筒である加熱シリンダ５ａと内筒である
通気性シリンダ５ｂからなる二重円筒構造となってい
る。また、加熱シリンダ５ａと通気性シリンダ５ｂの間
には、真空ポンプ１０と直結する真空室８が形成してあ
る。ここで、通気性シリンダ５ｂは、多孔質材あるいは
加工によって微細な孔やスリットを形成した通気性を有
する部材で構成してある。さらに、上述したホッパ１と
ロータリバルブ２及び連結孔３を密に接合し、また、材
料輸送部のスクリュ６の根元部分に回転シール部９を設
けることにより、シリンダ内を流入する二次空気量の制
御を可能としている。なお、真空ポンプ１０は、シリン
ダ５内の二次空気を外部に吸引し、シリンダ５内の圧力
を大気圧より低くするとともに、二次空気供給バルブ４
の開度調整と相まって、シリンダ５内を流入する二次空
気量の制御を行なう。二次空気量の制御は、材料の種
類，特性等に応じて行なう。

【００１１】また、上述した駆動部７には、スクリュ６
の回転数を検出する検出部１１と、この検出部１１から
の信号を受けて、ロータリバルブ２の駆動モータ２ａを
制御する制御部１２が設けてある。これら、検出部１１
及び制御部１２については、後述する他の可塑化方法の
実施例において詳述する。

【００１２】１３はヒータであり、圧縮部及び計量化部
を形成する加熱シリンダ５ａの周面上に設けてある。こ
のヒータ１３は圧縮部及び計量化部において、加熱シリ
ンダ５ａを加熱して、シリンダ内の材料を溶融する。な
お、圧縮部側からの熱が材料輸送部に伝わりやすい場合
には、通気性シリンダ５ｂの細孔に入り込んだ材料が溶
けて、この細孔を塞いでしまうといった不都合が生じ
る。したがって、このような場合には、圧縮部側からの
熱が材料輸送部に伝わらないような冷却手段を設ける必
要がある。本実施例では、シリンダ５周面の材料輸送部
端部と対応する位置に冷却水が流れる水パイプ１４を巻
き付けて冷却し、圧縮部側からの熱の伝達を防いでい
る。また、冷却手段としては、本実施例のような水パイ
プ１４に限らず、例えば、エアブロワによって材料輸送
部に冷気を吹き付ける手段としてもよい。

【００１３】次に、上記構成からなる可塑化装置を用い
た可塑化方法の動作について説明する。ホッパ１からロ
ータリバルブ２を介して、シリンダ５の材料輸送部内に
粉末材料を供給するとともに、真空ポンプ１０によって
シリンダ５内を低圧にして、粉末材料の間に混入してい
る空気を除去する。同時に、二次空気供給バルブ４から
二次空気を供給するとともに、この二次空気を真空ポン
プ１０によって吸引することにより、材料輸送部内に二
次空気の流れを生じさせる。これにより、粉末材料は、
二次空気の吸引作用によって通気性シリンダ５ｂの内壁
面に吸着される。通気性シリンダ５ｂの内壁面に吸着し
た材料は、内壁面との間に強い摩擦力を生じさせつつ、
スクリュ６によって圧縮部に搬送される。

【００１４】上述した構成からなる本実施例の可塑化方
法によれば、粉末材料と通気性シリンダ５ｂの密着度が
高くなり、材料に対してスクリュ６が空回りした状態に
ならない。したがって、材料の搬送力は増大する。すな
わち、本実施例の可塑化方法によれば、従来と同一のス
クリュ回転数であっても成形品の生産量は増大する。ま
た、ヒータ１３の温度変化等、外的要因が変動しても可
塑化装置の搬送力はこれによって影響を受けず、成形品
の生産量は安定する。さらに、材料間に混入している空
気を除去するとともに、材料と通気性シリンダ５ｂ内壁
面との間に摩擦力を生じさせつつ材料を効率よく混練す
るのでこの方法で可塑化した材料を金型等で成形した成
形品の品質は非常に良質となる。またさらに、シリンダ
内の空気に含まれる酸素が除去されることによって材料
の酸化が防止され、成形品加工の際の熱安定性が向上
し、樹脂の発熱を防いで成形品の品質をより向上させ
る。

【００１５】次に、本発明の他の実施例の可塑化方法に
ついて説明する。上述した実施例の可塑可方法において
は、ロータリバルブ２を一定速度で回転させて材料の供
給を行なっていた。これに対し、本実施例では、スクリ
ュ６の回転速度にロータリバルブ２の回転速度を同期さ
せる方法としてある。スクリュ６とロータリバルブ２の
同期化は、駆動部７に設けた検出部１１と制御部１２に
よって行なっている。すなわち、検出部１１はスクリュ
６の回転数を検出して制御部１２に信号を出力し、制御
部１２は検出部１１からの信号に基づいて駆動モータ２
ａ回転させ、ロータリバルブ２の回転をスクリュ６の回
転数に対応した回転数となるようにする。これによっ
て、スクリュ６とロータリバルブ２の回転速度は同期化
され、スクリュ６の回転速度が変化するとロータリバル
ブ２の回転速度も変化して、回転速度に応じた適量の材
料が常に、シリンダ５内に供給される。

【００１６】このような本実施例の可塑化方法によれ
ば、スクリュ６の回転速度に応じた適量の材料をシリン
ダ５内に供給するとともに、この材料をシリンダ５内に
おいて効率よく搬送することによって、シリンダ５内の
材料は、より嵩密度の高い状態となる。これにより、成
形品の生産量及び品質がより向上する。

【００１７】なお、本発明の可塑化方法は上述した実施
例に限定されるものではない。例えば、本発明の可塑化
方法を実施するための可塑化装置としては、単軸スクリ
ュ式のものに限定されることなく二軸スクリュ式あるい
は多軸スクリュ式のものであってもよい。また、本発明
の可塑化方法は、粉末状あるいは粒状等の材料を可塑化
する場合に広く適用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の可塑化方
法によれば、成形品の品質と生産量のバランスを保ちつ
つ、品質の向上と生産量の増大及び安定化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る可塑化方法を実施するための可
塑化装置を示す正面断面図である。

【符号の説明】

１…ホッパ ２…ロータリバルブ ２ａ…駆動モータ ４…二次空気供給バルブ ５…シリンダ ５ａ…加熱シリンダ ５ｂ…通気性シリンダ ６…スクリュ ７…駆動部 ８…真空室 １０…真空ポンプ １１…検出部 １２…制御部 １４…水パイプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内にスクリュを挿入してなる可
   塑化装置の材料輸送部にシール性を有するロータリバル
   ブを介して材料を供給し、 かつ、シリンダ内に二次空気を流入させ、 また、材料輸送部のシリンダ面を通気性を有する部材で
   形成し、シリンダ内の空気をシリンダ外部に吸引するこ
   とによって、シリンダ内の圧力を大気圧より低くして材
   料内の空気を取り除くとともに、二次空気の流れによっ
   て材料をシリンダ内壁面に吸着させ、シリンダ内壁面と
   の間に強い摩擦力を発生させつつ材料をスクリュによっ
   て搬送し可塑化することを特徴とした可塑化方法。
2. 【請求項２】 スクリュの回転速度にロータリバルブの
   回転速度を同期させ、スクリュの回転速度に応じた適量
   の材料をシリンダ内に供給する請求項１記載の可塑化方
   法。