JPH0681722U - プラスチック成形機のスクリュ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュ前部の熱を速やかにスクリュ後部に
輸送できるプラスチック成形機のスクリュを提供する。 【構成】 外周面にスクリュ溝１２の形成されたスクリ
ュ本体１１の回転中心部に長手方向に沿って前部から後
部までウイック挿入孔１４が形成され、そのウイック挿
入孔１４にウィック２１が挿入されるとともに作動流体
が封入されてなるプラスチック成形機のスクリュ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はプラスチックの射出成形機あるいは押出成形機のスクリュに関する 。

【０００２】

【従来の技術】

射出成形機あるいは押出成形機に用いられるスクリュは、後部のホッパーから 供給されたプラスチック材料をスクリュの回転により前方へ送る。その際プラス チック材料は、スクリュを収容するシリンダ外面に設けたバンドヒータや材料自 らの剪断発熱により加熱される。そのためプラスチック材料は、スクリュの前部 になるほど高温になる。またスクリュ後部におけるプラスチック材料は、ホッパ から供給された直後のため低い温度状態にある。

【０００３】 しかし、プラスチック材料が局部的に高温になるとプラスチックの劣化を生じ る恐れがある。また熱可塑性プラスチック材料の場合には、スクリュ後部におい て温度が低いと可塑化が効率的になされない問題がある。

【０００４】 そこで従来にあっては、スクリュの回転中心に長手方向に沿ってヒートパイプ 挿入孔を形成して、そのヒートパイプ挿入孔にヒートパイプを挿入することによ り、スクリュ前部におけるプラスチック材料の熱をスクリュ後部に輸送すること が提案されている（特公昭５８−３８０９９号公報）。ここで用いられるヒート パイプは、筒状の金属容器内にウイックと呼ばれる多孔質体と、水等の作動流体 が封入された構造よりなるものである。このヒートパイプは、容器の一端が加熱 されると作動流体が蒸発して外部から熱を吸収して温度の低い他端に移動し、そ こで凝縮して外部へ放熱した後ウイック内部を毛管現象により移動して蒸発部へ 戻り、再び蒸発を繰り返す。このようにヒートパイプは、作動流体の状態変化に 伴う潜熱を利用するため、わずかな温度差でも大量の熱を速やかに熱交換して輸 送することができる。

【０００５】 ところでヒートパイプが内部に挿入されたスクリュにあっては、効率よく熱交 換および熱輸送を行うには、スクリュに形成されたヒートパイプ挿入孔内面とヒ ートパイプの容器外面とを密着させる必要がある。

【０００６】 しかしプラスチック成形機のスクリュは、３ｍを越える長いものもある。した がってそのような長いスクリュにあっては、ヒートパイプ挿入孔の全長に渡って 挿入孔内面とヒートパイプの容器外面を密着させながら、ヒートパイプを挿入孔 に挿入するのは容易ではない。そこで従来にあっては、ヒートパイプの容器外径 よりも大きめのヒートパイプ挿入孔をスクリュに形成し、その大径のヒートパイ プ挿入孔にヒートパイプを挿入後、挿入孔内面とヒートパイプの容器外面間の隙 間にサーモセメント等を詰め込むことが一部でなされている。

【０００７】 ところがその場合にも、長いスクリュ内におけるヒートパイプ挿入孔内面とヒ ートパイプの容器外面間の隙間をサーモセメント等で完全に塞ぐのは容易ではな く、隙間が部分的に残らざるを得なかった。そのためヒートパイプの能力を充分 に発揮できず、スクリュ前部のプラスチック材料の熱を速やかにスクリュ後部に 輸送することができなかった。 しかも、ヒートパイプの作動不良等によりヒートパイプを交換する必要が生じ ても、サーモセメントによりヒートパイプがスクリュ内に固着されているため、 ヒートパイプをスクリュから抜き取ることができない不便さもあった。

【０００８】 また熱交換および熱輸送効率の点から、ヒートパイプは容器を銅、作動流体を 水とするのが好ましい。ところが、２００℃を越えて使用する場合には蒸気圧が 高くなり、しかも前記容器外面とヒートパイプ挿入孔内面間に隙間が存在するた め、容器の厚みを相当厚くして強度を高める必要がある。しかし、それは実用上 困難なため、スクリュ温度が２００℃以上になる場合には、熱交換および熱輸送 効率が悪くなるのを承知で、容器をステンレスとし、また作動流体を水以外のア ンモニアあるいはメタノールとしなければならなかった。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

そこでこの考案は、前記の問題点をことごとく解決して、スクリュ前部のプラ スチック材料の熱を速やかにスクリュ後部に輸送できるプラスチック成形機のス クリュを提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案は、外周面にスクリュ溝の形成されたスクリュ本体の回転中心部に長 手方向に沿って前部から後部までウイック挿入孔が形成され、前記ウイック挿入 孔にウィックが挿入されるとともに作動流体が封入されてヒートパイプ構造とさ れたことを特徴とするプラスチック成形機のスクリュに係る。

【００１１】

【作用】

この考案のスクリュは、スクリュ本体とウイック間に従来のヒートパイプ容器 に相当する余分な金属材料が存在しないため、スクリュ全体の熱交換効率がきわ めてよくなる。しかも、スクリュ本体がヒートパイプの容器を構成するため、作 動流体の蒸気圧が上昇しても充分な強度を発揮する。さらには、スクリュ本体の ウイック挿入孔に直接ウイックが挿入されているため、ウイックを抜き取って交 換するのも可能である。

【００１２】

【実施例】

以下添付の図面に従ってこの考案を詳細に説明する。 図１はこの考案の一実施例のスクリュの断面図である。

【００１３】 図示のスクリュ１０は射出成形機用のもので、スクリュ本体１１、ウイック２ １、図示しない作動流体およびスクリュヘッド３１よりなる。 スクリュ本体１１は、射出成形機に応じた長さおよび径等からなるもので、外 周にはスクリュ溝１２が形成され、また内部の回転中心部には長手方向に沿って 前部から後部までウイック挿入孔１４が形成されている。スクリュ本体１１の前 端はウイック挿入孔１４と連通する開口部１６とされ、その開口部１６内周面に ネジが形成されている。一方スクリュ本体１１の後端は、射出成形機の駆動部と 連結されるスクリュ駆動部１８となっている。なお、スクリュ駆動部１８の後端 までウイック挿入孔１４を貫通させて、そのウイック挿入孔の後端をプラグで塞 ぐようにしてもよい。

【００１４】 前記スクリュ本体のウイック挿入孔１４には、前端の開口部１６からウイック ２１が挿入される。そのウイック２１としては、カーボンファイバ型、金属メッ シュ型あるいはグルーブ型のいずれも使用できるが、本実施例では金属メッシュ 型を用いている。

【００１５】 また、前記ウイック挿入孔１４には、適量の作動流体が注入される。作動流体 としては、ヘリウム、チッソ、水、アンモニア、ナトリウム、カリウム等が使用 されるが、それらの中でも特に水が好適である。 前記ウイック２１の挿入および作動流体の注入後、ウイック挿入孔１４前端の 開口部１６にプラグ２２を螺着し、ウイック挿入孔１４を密封する。なおプラグ ２２は、開口部１６内端に位置させて、開口部１６前端には後記するスクリュヘ ッド３１を螺着できるようにしておく。

【００１６】 スクリュヘッド３１は、スクリュ１０の前端部を構成するもので、前記プラグ ２２螺着後のスクリュ本体１１の開口部１６前端に螺着される。

【００１７】 前記構成のスクリュ１０は、加熱筒内に挿入されて射出成形機に装着される。 そして射出成形時、ホッパから投入されてスクリュ１０後部に供給される熱可塑 性プラスチック材料を、スクリュ１０の回転により外面のスクリュ溝１２と加熱 筒内面間を通してスクリュ１０前部へ送る。その際、プラスチック材料は加熱筒 外周のバンドヒータにより加熱されながら、また材料自らの剪断熱を生じながら 前方へ送られるため、スクリュ前方へ至るほど高温になる。

【００１８】 一方、高温のプラスチック材料と接するスクリュ１０の前部では、ウイック挿 入孔１４内の作動流体が蒸発してプラスチック材料の熱を吸収し、毛管現象によ りスクリュ１０後部に移動し、その後部で凝縮して放熱する。そのため、スクリ ュ１０の前部から後部へ速やかに熱の移動が行われる。

【００１９】 なお、前記ウイック２１をスクリュ本体１１から抜き取るときは、スクリュヘ ッド３１およびプラグ２２をスクリュ本体１１から外した後にウイック２１を抜 き取ればよい。

【００２０】 また、前記説明においては熱可塑性プラスチックの射出成形機用スクリュにつ いて説明したが、本考案のスクリュは、熱硬化性プラスチックあるいはゴムのみ ならず、押出成形機にも適用されるものである。

【００２１】

【考案の効果】

以上図示し説明したように、この考案のスクリュによれば、スクリュ本体がヒ ートパイプの容器を構成するため、ヒートパイプとしての能力を１００％発揮す ることができ、使用時にスクリュ前部のプラスチック材料の熱を速やかにスクリ ュ後部に輸送することができる。そのため、局部的な過熱によるプラスチック材 料の劣化を防止することができるのみならず、熱可塑性プラスチック材料につい ては可塑化を効率よく行うこともできる。

【００２２】 しかも頑丈なスクリュ本体がヒートパイプの容器となるため、作動流体の蒸気 圧が大なる場合でも何等損傷することなく使用することができる。さらには、ウ イックの交換も可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係るスクリュの断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ スクリュ １１ スクリュ本体 １２ スクリュ溝 １４ ウイック挿入孔 ２１ ウイック ３１ スクリュヘッド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面にスクリュ溝の形成されたスクリ
   ュ本体の回転中心部に長手方向に沿って前部から後部ま
   でウイック挿入孔が形成され、前記ウイック挿入孔にウ
   ィックが挿入されるとともに作動流体が封入されてヒー
   トパイプ構造とされたことを特徴とするプラスチック成
   形機のスクリュ。