JPH07329115A - 混練装置のノズル構造 - Google Patents

混練装置のノズル構造

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JPH07329115A
JPH07329115A JP6132203A JP13220394A JPH07329115A JP H07329115 A JPH07329115 A JP H07329115A JP 6132203 A JP6132203 A JP 6132203A JP 13220394 A JP13220394 A JP 13220394A JP H07329115 A JPH07329115 A JP H07329115A
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JP
Japan
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kneading
nozzle
nozzle tip
gap
screw
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Withdrawn
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JP6132203A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Takeuchi
宏 竹内
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SHINKO SELLBICK KK
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SHINKO SELLBICK KK
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/301Extrusion nozzles or dies having reciprocating, oscillating or rotating parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
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    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/397Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using a single screw
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    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な作業で材料の送出し量を高度に微調整す
る。安価,容易な保守管理を可能にする。 【構成】混練装置の内部に材料を混練するスクリュ2を
備えたシリンダ1の先端部に材料が送出されるノズルチ
ップ4を取付けてなるものにおいて、ノズルチップ4を
シリンダ1の先端部に螺合組付けし、ノズルチップ4の
回動によりシリンダ1,スクリュ2,ノズルチップ4の
間に調整間隙Sを可変形成可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、混練装置のノズル構造
に関する。さらに詳しくは、溶融した合成樹脂材を射出
する射出装置等の各種の混練装置の材料送出し部に装備
されるノズル構造において、その材料の送出し量調整機
能に係る改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内部に材料を混練するスクリュを
備えたシリンダの先端部に材料が送出されるノズルチッ
プを着脱可能に取付けてなるものが知られている。
【0003】この従来のノズル構造では、材料の送出し
量を調整する場合に、ノズル口(オリフィス)の径の異
なるノズルチップに交換することが行われている。この
ノズルチップの交換による材料の送出し量調整手段は、
例えばスクリュの進退域の調整等による材料の送出し量
調整手段に比して、はるかに微調整が可能であるという
利点を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の混練装置のノズ
ル構造では、材料の送出し量を調整するに、不要のノズ
ルチップを取り外して必要なノズルチップを取付けると
いう交換作業が要求されるため、調整作業が面倒である
ばかりか、交換作業に際して材料の混練工程を中断しな
ければならないという問題点がある。さらに、ノズル口
の径を繊細に異ならせたノズルチップを製造することが
困難なこと、ノズルチップの煩雑な交換により周囲が摩
耗,損傷したりしてノズルチップの取付け精度が低下す
ることにより、材料の送出し量を調整を高度に微調整す
ることが不可能であるという問題点がある。さらに、ノ
ズル口の径を異ならせたノズルチップを多数個準備して
おくことは、不経済であり保守管理も面倒である。
【0005】なお、最近、合成樹脂射出成形,加工食品
等の分野では、製品が多様化,複雑化しており、材料の
送出し量を高度に微調整することを可能にすることが期
待されているという背景がある。
【0006】本発明は、前述の問題点,背景を考慮して
なされたもので、簡単な作業で材料の送出し量を高度に
微調整することができ、しかも安価,容易に保守管理が
可能な混練装置のノズル構造を提供することを課題とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係る混練装置のノズル構造は、次のような
手段を採用する。
【0008】即ち、請求項1では、内部に材料を混練す
るスクリュを備えたシリンダの先端部に材料が送出され
るノズルチップを取付けてなる混練装置のノズル構造に
おいて、ノズルチップをシリンダの先端部に螺合組付け
し、ノズルチップの回動によりシリンダ,スクリュ,ノ
ズルチップの間に調整間隙を可変形成可能にしたことを
特徴とする。
【0009】また、請求項2では、請求項1の混練装置
のノズル構造において、スクリュが円錐形に形成され、
シリンダとスクリュとの間に形成される材料の混練送り
間隙が螺旋形の送り溝であることを特徴とする。
【0010】また、請求項3では、請求項2の混練装置
のノズル構造において、材料の混練送り間隙は、送り溝
に加えて、送り溝に連通してノズルチップから軸線と交
差する面に広がる先絞り形の円錐間隙をも備えているこ
とを特徴とする。
【0011】
【作用】前述の手段によると、請求項1では、交換用の
ノズルチップを準備することなく、ノズルチップを回動
させるだけで、材料の送出し量が調整乃至微調整される
こととなる。材料の送出し量の調整を行う調整間隙は、
ノズルチップの回動により微妙に可変される。
【0012】また、請求項2では、円錐形により材料の
混練圧力が集中するノズルチップに隣接する調整間隙を
可変することで、材料の混練度合いも調整される。
【0013】さらに、請求項3では、円錐間隙により材
料の混練流動が複雑になる。
【0014】
【実施例】以下、本発明に係る混練装置のノズル構造の
実施例を図面に基いて説明する。
【0015】図1〜図4は、本発明に係る混練装置のノ
ズル構造の第1実施例を示すものである。
【0016】この実施例では、合成樹脂材の射出成形装
置に利用したものを示してある。
【0017】この実施例は、シリンダ1,スクリュ2,
材料Pの混練送り間隙3,ノズルチップ4,プランジャ
5,スリーブ6の各部から構成されている。
【0018】シリンダ1は、内周面が先端から後端に向
けて順次拡径された円錐形となった加熱面11となって
いる。この加熱面11の円錐形の角度は、約30〜15
0度の範囲(50〜120度が最適)が望ましい。ま
た、シリンダ1の外周には、ヒータ12が設けられてい
る。また、シリンダ1の先端部には、雌ネジ部13が設
けられている。
【0019】スクリュ2は、外周面が先端から後端に向
けて順次拡径された円錐形となった可塑化面21となっ
ている。この可塑化面21の円錐形の角度は、シリンダ
1の加熱面11の円錐形の角度と一致している。従っ
て、スクリュ2は、シリンダ1に対して楔状に対置する
ことになる。なお、可塑化面21には、螺旋形の送り溝
22が先端から後端(円錐形の可塑化面21を越えた円
周部23)まで設けられている。この送り溝22は、同
一の形状,幅,深さで連続して刻設されることが望まし
い。また、このスクリュ2は、モータ等の駆動手段によ
って回転駆動されるようになっている。また、スクリュ
2の内側には、セラミックヒータ等の加熱手段(図示せ
ず)が内蔵されている。
【0020】組付けられたシリンダ1,スクリュ2で
は、シリンダ1の加熱面11,スクリュ2の可塑化面2
1(送り溝22)の間に材料Pが混練されてノズルチッ
プ4に送られる螺旋形の送り溝22からなる混練送り間
隙3が形成される。この混練送り間隙3の先端側は、シ
リンダ1に取付けられたノズルチップ4に連通し、混練
送り間隙3の後端側は、シリンダ1に設けられた材料供
給口14に連通されている。
【0021】ノズルチップ4は、中央部にノズル口41
が設けられた筒形に形成されることが望ましい。このノ
ズルチップ4の外周面には、シリンダ1の雌ネジ部13
に対応した雄ネジ部42が刻設されている。また、この
ノズルチップ4の先端部外周には、回動用フランジ43
が設けられている。なお、この回動用フランジ43は、
必要に応じてギアが刻設されサーボモータ等が連結され
る。
【0022】このノズルチップ4は、シリンダ1の先端
部の雌ネジ部13に螺合組付けされることになる。シリ
ンダ1に螺合組付けされたノズルチップ4は、回動によ
って、シリンダ1,スクリュ2,ノズルチップ4の間に
調整間隙Sを可変形成することができる。
【0023】さらに、この実施例では、スクリュ2の軸
芯に先端部を丸頭形とした円柱形のプランジャ5がノズ
ルチップ4に対して進退可能に嵌挿されている。また、
プランジャ5の外側には、円筒形のスリーブ6がノズル
チップ4に対して進退可能に嵌挿されている。
【0024】この実施例によると、材料Pは、材料供給
口14に投入される。材料供給口14に投入された材料
Pは、スクリュ2が回転する螺旋形の送り溝22からな
る混練送り間隙3において、当初円錐形の後端側である
外側で大きなトルクにより強制的に剪断発熱する。そし
て、剪断発熱して可塑化しつつある材料Pは、スクリュ
2の送り溝22に案内されて混練送り間隙3を内側に送
られ、シリンダ1のヒータ13,スクリュ2の加熱手段
による加熱も加わって可塑化が進行し、先絞り形の混練
送り間隙3でトルクは小さくなるが次第に加圧されて圧
縮し密度が高くなる。従って、可塑化された材料Pは、
均質で射出に好適な可塑状態となる。
【0025】この可塑化過程では、交換用のノズルチッ
プ4を準備しておいて交換するようなことをせずに、ノ
ズルチップ4を回動させて調整間隙Sを調整することに
より、材料Pの可塑状態を調整することができる。即
ち、調整間隙Sを大きくすると、先絞り形の混練送り間
隙3でトルクは小さくなるが次第に加圧されて圧縮し密
度が高くなる材料Pに対して、調整間隙Sからなる圧力
吸収部が大きく形成された格好となるため、可塑化が低
くなる。また、逆に、調整間隙Sを小さくすると、先絞
り形の混練送り間隙3でトルクは小さくなるが次第に加
圧されて圧縮し密度が高くなる材料Pに対して、調整間
隙Sからなる圧力吸収部が小さく形成された格好となる
ため、可塑化が高くなる。
【0026】なお、図面では調整間隙Sを誇張して記載
してあるが、一般的には数mm程度の可変域でたりる。
即ち、例えば、ノズルチップ4のノズル口41が直径5
mmとすると、可変域S’を1.25mm調整すること
により、ノズル口41が直径0〜5mmまでのノズルチ
ップ4と交換したのと同様の調整が得られる。また、調
整間隙Sの可変調整がノズルチップ4の回動で行われる
ため、ミクロン単位の可変調整が可能である。なお、こ
の可変調整は、無段階調整である。
【0027】可塑化されノズルチップ4に送り出された
材料Pは、スリーブ6の進出による混練送り間隙3,調
整間隙Sの遮断で一定量が区画される。このとき、プラ
ンジャ5の進退量が一定でも、ノズルチップ4を回動さ
せて調整間隙Sを調整しておくことにより射出量を計量
調整することができる。即ち、前述の調整間隙Sのミク
ロン単位の可変調整機能から、この射出量の計量調整で
も高度な微調整が可能となる。
【0028】スリーブ6の進出後には、プランジャ5が
ノズルチップ4へ向けて進出し、材料Pを金型装置に射
出することになる。このとき、混練送り間隙3が遮断さ
れているため、材料Pの逆流は生じない。また、材料P
の射出中にはスクリュ2の回転を停止する必要がないた
め、材料Pの可塑化は継続されることになる。従って、
1つの射出の後に直ちにノズルチップ4に材料Pを送り
出して連続射出を効率的に行うことができる。
【0029】この実施例によれば、市販の合成樹脂ペレ
ットに代えて、送り溝22に沿う紐条の材料Pを送り溝
22に沿って巻き付けて押し込みすることができ、長繊
維等を切断せずに押し込み可能であることが実証され
た。また、材料Pを紐条として嵩比重をペレットよりも
約15%から30%程度高めることができた。
【0030】図5は、本発明に係る混練装置のノズル構
造の第2実施例を示すものである。
【0031】この実施例では、混練送り間隙3として、
螺旋形の送り溝22に加えて、送り溝22に連通してノ
ズルチップ4から軸線と交差する面に広がる先絞り形の
円錐間隙7を備えている。この円錐間隙7は、シリンダ
1の加熱面11とスクリュ2の可塑化面21との間に隙
間として形成されている。
【0032】この実施例によると、先絞り形の主に螺旋
形の送り溝22からなる混練送り間隙3でトルクは小さ
くなるが次第に加圧されて圧縮し密度が高くなる材料P
に対して、調整間隙Sからなる圧力吸収部の存在によ
り、主に円錐間隙7からなる混練送り間隙3の内部で材
料Pの還流現象が生ずる。このため、混練送り間隙3の
内部における材料Pの流れが攪乱されて、材料Pの可塑
化がより均質になる。従って、材料供給口14を複数設
けて複数の材料Pを混練するのに好適となる。
【0033】図6は、本発明に係る混練装置のノズル構
造の第3実施例を示すものである。
【0034】この実施例では、シリンダ1の加熱面11
には、螺旋形の送り溝24が先端から後端まで刻設され
ている。送り溝24は同一の形状、幅、深さで連続して
設けることが望ましい。この場合には、スクリュ2の可
塑化面21には送り溝を設けないでおく。また、材料供
給口14は送り溝24に延長する螺旋形状に設けておく
ことができる。
【0035】材料Pは、スクリュ2の回転に伴って送り
溝24に沿ってねじ込みされながら送り込みされ、送り
溝15から混練送り間隙3へと連通する。従って、例え
ば長繊維等が混入されている場合には、切断せずに比較
的長い繊維状態のままでノズル口へと送り込み可能とな
る。
【0036】以上、図示した実施例の外に、プランジャ
5,スリーブ6を設けず、スクリュ2の回転を維持して
スクリュ2をノズルチップ4へ向けて進出させることに
より、射出を行う実施例とすることもできる。
【0037】さらに、ペレット又は紐条の合成樹脂材の
射出成形装置以外に、例えば食品の粉体材料等の他の分
野の混練装置類についても実施することが可能である。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明に係る混練装置のノ
ズル構造は、各請求項共通として、交換用ノズルチップ
を準備しておいて交換するようなことをせずに、ノズル
チップを回動させて材料の送出し量を調整するため、調
整作業が簡単で保守管理等も安価,容易となる効果があ
る。
【0039】さらに、各請求項共通として、ノズルチッ
プの回動により調整間隙を可変調整するため、材料の送
出し量を高度に微調整することができる効果がある。
【0040】さらに、請求項2のみとして、調整間隙を
圧力吸収部として機能させることにより、材料の混練度
合を調整することができる効果がある。
【0041】さらに、請求項3のみとして、調整間隙を
圧力吸収部として機能させ材料の混練送りの流れを複雑
化することができるため、材料の混練を均質化すること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る混練装置のノズル構造の第1実施
例を示す断面図である。
【図2】図1の他の動作状態図である。
【図3】図1,図2の他の動作状態図である。
【図4】図1〜図3の他の動作状態図である。
【図5】本発明に係る混練装置のノズル構造の第2実施
例を示す断面図である。
【図6】本発明に係る混練装置のノズル構造の第3実施
例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダ 2 スクリュ 22,23 送り溝 3 混練送り間隙 4 ノズルチップ 5 プランジャ 6 スリーブ 7 円錐間隙 P 材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 47/92 9349−4F

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に材料を混練するスクリュを備えた
    シリンダの先端部に材料が送出されるノズルチップを取
    付けてなる混練装置のノズル構造において、ノズルチッ
    プをシリンダの先端部に螺合組付けし、ノズルチップの
    回動によりシリンダ,スクリュ,ノズルチップの間に調
    整間隙を可変形成可能にしたことを特徴とする混練装置
    のノズル構造。
  2. 【請求項2】 請求項1の混練装置のノズル構造におい
    て、スクリュが円錐形に形成され、シリンダとスクリュ
    との間に形成される材料の混練送り間隙が螺旋形の送り
    溝であることを特徴とする混練装置のノズル構造。
  3. 【請求項3】 請求項2の混練装置のノズル構造におい
    て、材料の混練送り間隙は、送り溝に加えて、送り溝に
    連通してノズルチップから軸線と交差する面に広がる先
    絞り形の円錐間隙をも備えていることを特徴とする混練
    装置のノズル構造。
JP6132203A 1994-06-14 1994-06-14 混練装置のノズル構造 Withdrawn JPH07329115A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007098992A1 (de) * 2006-03-04 2007-09-07 Kraussmaffei Technologies Gmbh Vorrichtung zum plastifizieren eines granulats, insbesondere eines kunststoffgranulats, sowie mit einer solchen vorrichtung ausgestattete spritzgiess- oder extrusionsanlage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007098992A1 (de) * 2006-03-04 2007-09-07 Kraussmaffei Technologies Gmbh Vorrichtung zum plastifizieren eines granulats, insbesondere eines kunststoffgranulats, sowie mit einer solchen vorrichtung ausgestattete spritzgiess- oder extrusionsanlage

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