JPH069831Y2 - ベント式可塑化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、プラスチック、ゴム用の射出成形機、押出機
等のシリンダ部に脱気口をもつベント式可塑化装置に関
する。

（従来の技術） 例えば、押出製品中に含まれる気泡の割合を減少せしむ
る手段として脱気装置を備えたベントタイプの押出機が
知られている。

このベント方式の代表的なものとしては、第８図に示す
如くスクリュ１をマルチステージ（第１次押出部ａ、脱
気部ｂ、第２次押出部ｃ）に形成し、第１次押出部ａの
ねじ山間の溝の深さを浅く形成し、次に深く形成された
脱気部ｂのところで、加熱シリンダ側の脱気口３より脱
気を行う押出機がよく知られている。

ところが、これら脱気手段は何れも圧縮ゾーン、所謂樹
脂が軟化溶融を開始する個所に形成するのが通例であ
り、溶融樹脂の内、わずかが逆流し、加熱シリンダ側の
脱気口より洩れたり、あるいはこの脱気口を封塞し、所
期の目的を達成することができない等の欠点がある。

（考案が解決しようとする課題） 前述の如く樹脂からの脱気は可塑化運転中（スクリュ回
転中）に脱気口３よりなされるが、脱気口３に樹脂が盛
り上がりこれを封塞すると脱気不能となる、所謂ベント
アップ現象が可塑化工程における大きな問題点となって
いる。この脱気口３を封塞する問題について、以下に熱
可塑性樹脂を対象とした射出成形機を例に挙げて説明す
る。

射出成形機の成形動作は、可塑化・スクリュ停止・射出
（スクリュ前進）の動作に大別される。通常は可塑化が
完了してスクリュ回転が停止し、射出を終了してから次
の可塑化開始までの間でベントアップする事が多い。

この間の樹脂の挙動を観察すると、次の事実が確認され
た。

(1)第１１図に示す様に、可塑化運転中に於いてはベン
ト部に対応するスクリュ１の溝内の樹脂９はスクリュ溝
内に充満することなく、かつスクリュ溝が深い個所で減
圧され、従って樹脂中の揮発成分は順調に脱気口３より
脱気されており、脱気口用プラグ４に樹脂の盛り上がり
はない。第１２図は脱気口３部の軸直角断面におけるこ
のときの樹脂の状況を示す。

(2)第１３図に示す様に、可塑化完了後でスクリュ１の
回転が停止している間にスクリュ１の溝内の樹脂９は膨
張し、このときの盛り上がり樹脂9Aはスクリュ１のフラ
イト頂部の上方にまで達する。第１４図は脱気口３部の
軸直角断面における樹脂の状況を示す。

(3)次の射出工程でスクリュ１が前進する時、第１３図
に示したスクリュ溝と脱気口３の成す空間内に盛り上が
った樹脂9Aが脱気口用プラグ４のスクリュ１の前進面と
対向する面で掻き取られ、ここに盛り上がる様に付着す
る樹脂9Bを観察した。このときの状況を第１５図に示
す。

(4)第１４図の盛り上がり樹脂9Bの一部は次の可塑化運
転で他の可塑化樹脂と共に輸送されるが、その大半が残
留し、これが順次成長して脱気口３を封塞し、スクリュ
内気体成分の脱気を不可能にする、所謂ベントアップ現
象が発生する。

以上の事からスクリュ溝部で膨張した樹脂を射出動作時
うまく他の可塑化樹脂中へ吸収させるか、あるいは射出
工程中にスクリュ溝内に前記膨張した樹脂が引き込まれ
ることが必要となる。

この機能を持たせるため、実公昭６０−２７６１３号に
開示された例では脱気口の要部を、第９図に示す如くプ
ラグ本体の脱気口３を加工し、かつ樹脂との接触面の形
状を特殊形状とすると共に、第１０図に示す如く脱気口
３の樹脂移動方向Ｄと対向する側の面とシリンダ内壁面
の交叉する部分を面取りした脱気口用プラグ４をシリン
ダの脱気部孔内に嵌合固定して構成することや、あるい
はその他にもシリンダ自体に脱気口を設け、そのスクリ
ュ側の内面を工夫したものがある。

しかしながら、これらはそのいずれかも脱気口のスクリ
ュ側内面を所定の形状とする加工が困難であったり、あ
るいは加工費が増大するという欠点があった。更には、
頻繁に樹脂を切替える射出成形機においては、この部分
に付着した樹脂の除去・掃除が困難であったり、あるい
は第９図に示すようなプラグ本体に脱気口３を設けたプ
ラグ４では、取外してスクリュ側内面を掃除する事を可
能にしているが、プラグが大型化するため重量が大とな
り作業がやりにくい等の欠点があった。

尚、以上の外にプラグを交換するにあたり脱気のための
付属部分を分解する等の余分な作業も必要であった。

本考案は以上の点に鑑み開発されたものであり、小型で
加工性に富み、かつベントアップの起こらないベント式
可塑化装置を提供すると共に、同装置における脱気口の
一部を構成する合理的な構造をもつ脱気口用プラグを提
供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） このため本考案は、シリンダ部に脱気口をもつベント式
可塑化装置において、前記脱気口を、シリンダの長手方
向に沿う長い断面を有する長孔と、同長孔のシリンダ長
手方向の先端部に接して挿入固定される断面が前記長孔
の断面より小さいプラグとの対向面にて形成され、同プ
ラグの一面下部には側断面がスクリュ先端側に漸減する
楔形状空間が形成されると共に、同プラグのシリンダ直
角断面下面はシリンダ内面に略等しく、かつスクリュ表
面との間隔がスクリュ回転方向で漸増するように形成し
てなるもので、これを課題解決のための手段とするもの
である。

（作用） 本考案では、プラグのシリンダ直角断面下面はシリンダ
内面に略等しく、かつスクリュ表面との間隔がスクリュ
回転方向で漸増するように形成したことにより、可塑化
完了後の樹脂膨張分を容易に吸収して引き込むことがで
き、スクリュ溝内の樹脂充満率が大きくでき、これによ
り可塑化量が増大できると共に、ベントアップを防止で
きる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づき詳述する。

第１図は本考案が適用された代表的な実施例である射出
成形機のシリンダ部の側断面を示し、第２図は同図のＡ
−Ａ断面を示す。

図において、１はスクリュ、２はシリンダ、３は脱気
口、４は同脱気口の一部を構成するプラグ、５は同プラ
グ４をシリンダ２に形成した長孔内に挿入固定するため
の案内部材であるプラグ取付け用フランジ、６は脱気口
３のカバー本体、７は真空引き口、８はカバーである。

脱気口３は、シリンダ２の脱気部ｂに対応する箇所にそ
の内腔部断面の接線方向に直線状に形成される断面が長
円状又は矩形状の長孔2aと、同長孔2aのスクリュ先端側
に添設固定されるプラグ４とにより囲まれる空間によっ
て形成される。長孔2aはシリンダ２の長手方向に沿って
長い長円状又は矩形状のシリンダ表面から内腔部内まで
貫通する孔である。プラグ４の一面下部には、第１図に
示す如く側断面がスクリュ先端側に漸減する楔形状空間
が形成されると共に、第２図に示す如くシリンダ直角断
面がシリンダ内面に略等しく且つスクリュ１表面との間
隔がスクリュ回転方向で漸増するように形成される。ま
た、プラグ４のシリンダ２の長孔2a表面に添設する側面
は、長孔2aのスクリュ先端側の端面形状と一致させる。

第３図乃至第６図はプラグ４の上記楔形状空間の側断面
形状例を示し、本考案では同形状を単純なテーパー状
（第３図）、球面状（第４図）、水平からテーパーに移
行する形状（第５図）、あるいはプラグ４の下部テーパ
面に勾配を合わせて、シリンダ２にも一部加工を施した
形状等、多様な形状が採用できる。

以上の形状をもつプラグ４は、プラグ取付け用フランジ
５を介してボルト締め等によりシリンダ２の長孔2a内の
スクリュ先端側に挿入固定される。こうしてプラグ４を
プラグ取付けフランジ５を介してシリンダ２に固定する
ことは、プラグ４自体を小形軽量化でき、その取り替え
を容易にする上で有利である。また、上記プラグ４の樹
脂接触面に樹脂の粘着しにくいテフロン（商品名）コー
テングを施し、或はプラグ自体を摩擦係数の少ないＢＮ
（ボロンナイトライド）等のセラミック体で構成する
と、更にベントアップ防止の効果が向上する。

また、本考案によれば、プラグ４が軽量で小形化できる
ため熱容量が小さく、温度コントロールが簡単になるこ
とから、プラグにヒータを内蔵させ、樹脂の粘着を小さ
くする温度にコントロールすることによりベントアップ
防止を更に向上させる。第７図はヒータを取り付けたプ
ラグの例を示す。プラグ４にシース形の正特性のサーミ
スタヒータ４−１を挿入して定温度以上にならない様構
成したものである。４−２はリード線である。

本考案によるプラグは以上の如く構成することによって
小形化されるので、プラグの交換に際し、フランジ５、
カバー本体６等を取り外す必要がなく、カバー８を外す
のみで交換が可能であり、脱気口３の開度を最適とする
プラグの選定が容易であり、ヒータ４−１の取付け効果
も加わりベントアップ防止効果を上げる。

（考案の効果） 以上、詳細に説明した如く、本考案によってベントアッ
プ防止の効果が著しく向上する。また、脱気口用プラグ
が従来の1/3〜1/4と軽量となり、かつ脱気口のスクリュ
先端側のみへの装着となるため、取扱いが簡便で容易で
あり、このため、樹脂替え毎に簡単に取り外して簡単に
掃除することも可能となる。また本考案では、プラグの
シリンダ直角断面下面はシリンダ内面に略等しく、かつ
スクリュ表面との間隔がスクリュ回転方向で漸増するよ
うに形成したことにより、可塑化完了後の樹脂膨張分を
容易に吸収して引き込むことができ、スクリュ溝内の樹
脂充満率が大きくでき、これにより可塑化量が増大でき
ると共に、ベントアップを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用された射出成形機における可塑化
装置の全体側断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第３図乃至第６図は本考案の実施例である異なるプラグ
形状を示す側断面図、第７図はヒータ付プラグの例示
図、第８図は一般的なベント式射出成形機における可塑
化装置の側断面図、第９図は従来の改良された脱気口プ
ラグの一例を示す断面図、第１０図は第９図のＣ−Ｃ断
面図、第１１図乃至第１５図はベントアップの発生過程
を示す説明図である。 図の主要部分の説明 １……スクリュ ２……シリンダ 2a……長孔 ３……脱気口 ４……（脱気口用）プラグ ９……樹脂 9A,9B……脱気口での盛り上がり樹脂 4-1……ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 久保田 浩司 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (56)参考文献 特公 昭60−9892（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ部に脱気口をもつベント式可塑化
   装置において、前記脱気口を、シリンダの長手方向に沿
   う長い断面を有する長孔と、同長孔のシリンダ長手方向
   の先端部に接して挿入固定される断面が前記長孔の断面
   より小さいプラグとの対向面にて形成され、同プラグの
   一面下部には側断面がスクリュ先端側に漸減する楔形状
   空間が形成されると共に、同プラグのシリンダ直角断面
   下面はシリンダ内面に略等しく、かつスクリュ表面との
   間隔がスクリュ回転方向で漸増するように形成してなる
   ことを特徴とするベント式可塑化装置。