JPH07504854A - 押出し成形用金型 - 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】 押出し成形用金型 本発明はプラスチック材料もしくは繊維強化プラスチックまたは分子強化プラス チックにより形成される中空パイプないしは中空シャフトのような連続片の押出 し成形に使用する押出し成形用金型、およびこの押出し成形用金型により形成さ れる中空片に関する。

従来の成形用金型は内側金型部材と、この内側金型部材から離間し、内側金型部 材とほぼ同軸上に位置する外側金型部材を備える。材料を内側金型部材と外側金 型部材との間隙に通し、軸方向に押出すことにより中空片が形成され得る。

中空片を押出し成形する際の問題点としては、押出し成形用材料に含まれる分子 または繊維が押出し成形物の流れの方向に沿って並ぶ傾向にあることである。

これによりパイプ強度は総合的に改善されるが、パイプが内部から圧力を受けた 際、現実により大きい応力が加わる周方向と比較して、軸方向に対する強度が増 強される。この逆が好ましい、つまり、より多くの強化が必要とされる周方向に おいて大幅に強化することがより好ましい。

従来の中空片の押出し成形方法では、金型を通し押出す際に、金型の部材が回動 される。内側金型部材と外側金型部材の両方または内側金型部材のみを回動する ことが知られている。これらの従来方法及び金型により、押出し成形された中空 片の周方向の強度は増加するが、従来の非回動型金型口部の下流に通常位置する 従来の冷却装置および引出し装置との併用に対し、これらは容易には適合しない 、また押出されたパイプの少なくとも一つの表面は、これらの装置との接触の瞬 間においても回転運動の影響を受ける傾向にあり、これにより表面の荒れ、およ びパイプの厚みに周期的変化が発生する。

英国特許第２０９６５３３号に記載されている別の従来例の押出し成形用金型は 内側金型部材を含む回動部分と、回動する金型部材の端部に位置する内側静止部 分とを備える成形用金型を含む、この内側部材は回動可能である。この押出し成 形装置により、被押出し成形物が回転速度を伴わずに金型出口より押出されるこ とが許容され、金型と、従来の冷却装置および引出し装置との互換性が改善され る。更にこれにより、被押出し成形物が回転速度を伴わずに金型出口より安定し て押出されることが許容される。

従来の金型における別の問題点は内側金型部材を所定の位置に保持するスパイダ （ｓｐｉｄｅｒ）と呼ばれる保持部Ｈにより、脆弱な線が押出し成形片に存在す ることである。

この問題を解消しようとした従来の押出し成形用金型は、はぼ筒状の内側金型部 材と、外側金型部材とを備える。内側金型部材及び外側金型部材のいづれも回動 を伴わない。外側金型部材の内面には、外側部材の一端から他端にかけて連続す る螺旋を形成するランドにより、軸方向に分離された螺旋溝が形成されている。

この溝は内面から外側部材の内部に向かって半径方向に延びている。外側金型部 材の内面上のランドが内側金型部材の外面と接するように内側部材および外側部 材は形成されている。その結果、金型の一端から他端にかけて円周状に連なる螺 旋溝を備えた間隙が二つの金型部材の間に画定される。使用の際、押出し成形材 料はこの螺旋溝を通って送られ、二つの静止部材の間に画定された溝へ押し出さ れる。

この従来の金型の問題点は金型の螺旋溝によって形成され、型のまわりを螺旋状 に包む押出された材料により形成される連続する一本の棒状物から、押出し成形 片が効果的に形成されることである。

従来の押出し用金型の別の問題点としては半径方向における繊維または分子の向 きを制御することが不可能であることに代表されるように、押出し成形片１ｊの 分子または繊維の向きを完全に制御することが不可能な点である。

本発明の第一の態様によれば、押出し方向に沿って材料を押出すための押出し成 形装置が提供される。その装置は押出し方向に沿って延びる軸線を有するととも に、空間を画定する第一の表面を有する外側部材を備えた配向制御部と、前記外 側部材と同軸上に位置するように前記空間内に配置され、前記外側部材の表面か ら離間する第二の表面を有する内側部材とを備え、前記第−及び第二の部材の一 方が溝構造を備え、前記内側及び外側部材は、前記第−及び第二の表面が互いに 半径方向に離間するように配置されていることを特徴とする。

この結果、本発明の押出し成形装置においては、内側部材と外側部材の間に画定 される空間は概ね環状の空間を含み、一方の部材に溝構造を備える。

溝構造は各部材の長さに沿って螺旋状に延びるとともに、各部材の表面上に形成 されたランドによって軸方向に分離された単一の溝を備えることが可能であり、 内側及び外側部材はランドが互いに半径方向に離間するよう形成される。

環状空間の大きさは部材の長さに沿って実質上一定であるか、もしくは環状空間 の大きさが配向部の長さに沿って変化し、一定とならないように内側部材と外側 部材の両方またはどちらか一方を形成することが可能である。言い替えるならば 、内側部材と外側部材の間隔は部材の長さに沿って変化し得るということである 。特定方向における環状空間の半径方向の大きさは増減することが可能である。

螺旋溝の深さまたは形状は部材の長さに沿って一定であるか、もしくは環状空間 の大きさの変化とは独立して、部材の長さに沿って変化することが可能である。

内側部材または外側部材のどちらか一方のみの表面に溝を備えることも可能であ るが、両部材の表面に溝が形成されるのが望ましい、押出し成形中、内側部材と 外側部材の両方を静止するか、もしくはどちらか一つまたは両方の部材を回動す ることが可能である１片方の部材の表面にのみ溝が形成されている場合、押出し 成形の際に、片方の部材のみが外側部材に対し回動することが望ましい。

これとは別に、片方または両方の部材に溝を形成することが可能であり、そして この溝は適切な断面形状を有することができる。

片方の部材のみが回転する場合、溝は回転する方の部材表面に形成されるのが望 ましい。

また溝は内側部材に形成されるのが望ましい。

別例では、内側部材が中空であり、中心線が全て同一平面上に位置し、各部材の 外面から内面にかけて延びる複数の独立した溝をこの溝構造は備えている。

その結果、溝は内側部材の厚さ全体に渡りあますところなく延びる。長さお上び 向きのよく揃ったスパン（ｓｐｕｎ）繊維のストランド（ｓ　ｔ　ｒ　ａｎｄ） のように流れる押出し成形用材料の小さな流れを形成するのに十分な程度に溝を 小さくすることができる。これらの条件は溶融原料から合成繊維を紡績する際の 条件に近似させることが可能である。

部材の軸と、垂直またはそれ以外の角度で交わる平面上に、溝の全ての中心線を 配置することが可能である。

溝の断面形状は円形、四角形、長方形等の所望の形状とすることができる。

各部材の長さに沿って位置するとともに複数の平行に離間した平面上に溝が形成 され、それぞれの平面が、一つまたはそれ以上の溝を有することが望ましい、そ れぞれの溝は直線状であるか、またはその長さ方向に沿って湾曲させることが可 能である。

望ましくは、押出し成形装置はさらに出口部を備え、その出口部は配向制御部の 下流方向に位置している。前記出口部は押出し部を構成する各部材とほぼ同軸に 設けられ、かつ円筒状の空間を形成する固定の外側出口部材と、外側出口部材と ほぼ同軸に位置するほぼ円筒状の固定の内側出口部材とから構成されている。

そして、内側出口部材と外側出口部材との間にほぼ環状の空間が形成されている 。

このように、被押出し成形物は配向制御部から固定された出口部に出てくる。

これは１通常の冷却装置及び搬送装置に対するこの押出し成形装置の適合性を高 める。

配向制御部の内側部材と外側部材との間に形成される間隙は、配向制御部の長さ 方向に沿って半径方向に一定の幅である。また、前記間隙はその一方が出口部の 間隙と一致する幅となるように、配向制御部の長さ方向に沿って半径方向にテー パ状となるように徐々に拡幅してもよい、前記内側部材と外側部材にそれぞれ螺 旋溝が形成されるとき、両溝は同様に時計回り方向、あるいは反時計回り方向に 形成される。また、前記螺旋溝は一方が時計回り方向で他方が反時計回り方向と なるように、互いに異なる方向で形成してもよい、同様なことは回転方向につい ても適用される。

本発明の第二の態様に示すように、プラスチック原料中に埋設された分子または 繊維からなる中空の押し出し成型片が提供される。プラスチック原料中において 、分子または繊維は三次元空間で予め任意に設定された角度で配向されている。

本発明の第二の態様に示す中空片は１本発明の第一の態様に示すように、押出し 金型で成形される。内側部材と外側部材とは中空であり、溝は複数の独立した小 溝から構成されている。独立した小溝の中心線は、各部材の外面がら内面に向か って延びるように同一平面上に位置している。

このように形成された中空部は、三次元空間中において所望の角度に沿う分子又 は繊維の配向に対して継ぎ目がなく連続し、軸方向、半径方向及び傾斜方向く角 方向）における所望の強度及び機械的特性を得ることができる。これにより、内 圧又は外圧が作用する時に、あらゆる面における一般の応力や剪断応力、破損及 び変形に抵抗するための中空部の能力は最大になる。

一般に、押出し成形片に破損が生じるのは、内圧に起因する最大値の剪断応力に よる。従来は、周知の取出し用金型を使用して、押出し成形片を強化して剪断応 力に対向させることは可能であった。配向制御部内の中空部材を貫通して径方向 に延びる複数の溝を備えた押出し装置によって、径方向における分子又は繊維の 配向を制御することにて剪断強さが増加した押出し成形片を製造することができ る。

次に、本発明の実施例を添付した図面に従って述べる０図面中。

図１は内圧が生じたパイプ部に存在する応力を示す路体図である。

図２は本発明に従った押出し成形装置を示し、内側部材は回動可能であり、かつ 外側部材は固定されている状態を示す路体図である。

図３は本発明に従った押出し成形装置を示し、内側部材及び外側部材の両者は固 定されている状態を示す路体図である。

図３ａは図３に示す装置のＡ−Ａにおける断面を示す路体図である。

図４は押出し成形装置を示し、内側部材及び外側部材の両者は回動可能である状 態を示す路体図である。

図５〜８は、それぞれ本発明に従った押出し成形装置において配向部の各部材の 寸法の変更例を示す路体図である。

図９は、配向部の内側部材及び外側部材上の螺旋溝に近接して回転するカウンタ ーを有する押出し成形装置を示す図である。

図１０は押出し成形装置の一般的な構成を示す路体図である。

図１１は本発明における押出し成形装置の別例を示す路体図である。

図１２及び１３はそれぞれ図１０に示す装置の内側部材のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線 における断面図である。

図１４は溝の選択例を示す路体断面図である。

図１５．１６及び１７はそれぞれ別の形状をなす溝を備えた内側部材を示す路体 図である。

図１８は図１０に近似し、互いに異なる二種類の押出し成形用材料を使用する押 出し成形装置を示す路体図である。

図１９は図１０に近似し、互いに異なる三種類の押出し成形用材料を使用する押 出し装置を示す路体図である。

図２０は図１０に近似し、内側部材が後方に開口する押出し成形装置を示す路体 図である。

図２０ａ及び２０ｂはそれぞれ図２０の詳細図である。

図２１〜２６はそれぞれ配向制御部の更なる別例を示す路体図である。

図１について述べると内圧が作用する状態にあるパイプ部の一例である。パイプ の軸線は直角座標系ｘｙｚの２軸に沿って配置され、ｒＯｚの極座標系と共通の 原点０を備えている。

内圧の作用下において、パイプの典型的な要素上にｒ及び２方向に沿った応力が 示されている。

応力のモアレ環の構成により最大剪断応力の方向及び値を決定することが可能に なる（他の分析方法によっても同一の結果を生ずる）。

最大剪断応力は、Ｘ軸にある角度をもって交差するｘｙ面と直交する面上に生ず る。

半径方向への応力（σｒ）が無視できるのはく薄い円筒状の外殻の場合には共通 の仮定である）、上記の角度が４５１の場合である。それ以外では、半径方向の 応力に基づき角度が小さくなっていく。

図２について述べると１本発明に従った押出し成形装置は押出し金型であり、符 号１０によって示されている。金型１０は配向制御部１１、出口部１２及び入口 部１３からなっている。配向制御部１１は外側部材１４及び内側部材１５からな っている。外側部材１４の内表面は溝１６となっており、間溝１６は半径方向外 方に延びて外側部材１４内に達している。溝１６は複数のランド１４ａによって 軸方向に分離されている。溝１６は軸方向に延び、外側部材１４の一端から他端 にわたる螺旋溝を形成している。内側部材１５は溝１７を備え、その溝は内側部 材１５に向かって半径方向内方へ延びている。溝１７は軸方向に延び、内側部材 １５の一端から他端にわたる螺旋溝を形成し、ランド１５ａによって軸方向に分 離されている。？苛１６，１７はほぼ同じ大きさであり、それらの溝１６．１７ によって形成される各螺旋のピッチはほぼ同一である。内側部材１５は外側部材 １４と同軸上に配置され、両部材１４．１５においてはランド１４ａ、１５ａが 互いに離間するように配置されている。従って、各部材の対向する面の間には空 間が存在する。ランド１４ａ、１５ａの軸方向の幅及びそれらの間の半径方向の 間隔は配向制御部１１の長さに沿って一定であり、あるいはその部分の長さに沿 って、変更することも可能である。

出口部１２は外側部材１８を備え、それは部材１４．１５と同軸上にあって、空 間を形成している。内側部材１９は前記部材１９と同軸上に配置され、空間２０ を形成している０部材１８．１９は固定されている。

使用に際し、押出し成形すべき材料は入口部１３を通って配向制御部に入る。

内側部材１５は機構２１によって回転可能である。材料は適当なものであればよ く１例えば、１５−２０重量％のガラス繊維で強化されたポリプロピレン混合物 である。この材料は一般に１８０度−２３０度の温度範囲内で、７５０−１５０ ０ｐｓｉ（ボンド／平方インチ）で押出し成形される。

材料が部材１４．１５の間に形成された空間を通過すると、材料のいくらかの部 分は軸方向に移動し、はとんどは溝１６．１７によって形成される通路に沿って 螺旋方向に移動する。内側部材１５の回転により、溝１７内に材料が導入され、 所定の角速度で内側部材１５の外面に相対的に接近する。この速度は外側部材１ ４の内面に向かい及び溝１６内において半径方向に伝達される。従って、押出し 成形用材料による管形成に際し、配向制御部１１の長さ全体にわたってその材料 が流れる時、材料は角方向の変位量を増加させられ、繊維は接線方向の配向量を 増加させられる。

押出し成形用材料が出口部１２に達すると、出口部材１８．１９は回転しないの で、押出し成形用材料はもはや回転しなくなる。これは、押出し部１１と出口部 １２との間において回転動作が一旦停止される移行部となる。この横断面部及び その付近において、押出し成形用材料は接線方向の繊維配向の進行を強化するね じり力を受けやすい、螺旋状の通路に沿って運ばれる材料は、接線方向の繊維配 向の進行を強化する接線方向の速度成分を備えている。このように、材料の最終 の配向は、溝１６．１７の形状による材料の螺旋状の流れによるものとなる。

最終の配向は、両部材の一方（この例では内側部材１５）の回転によって強化さ れ、さらに、出口部１２の出口部材１８．１９間と配向制御部１１の部材１４゜ １５との間の界面で回転により引き起こされるねじり力によって強化される。

図３を参照すると、同様の押出し成形用金型が示されており、同様の部分には同 一の参照数字が与えられている。押出し成形用金型５０の内側部材１５は外側部 材１４と同じように固定されている。この状況では、材料の配向は螺旋状の流れ のみによるものとなる０図４に示す例では、押出し成形中において両部材１４゜ １５が回転する。これは、両要素の回転によって強化された螺旋状の流れ及び界 面のねじり力による材料の配向をもたらす。

図５を参照すると２図１〜３に示された押出し成形用金型の装置の配向部が示さ れている。配向制御部は、図１〜３に示された配向部と同様の外側部材１４及び 内側部材１５を備えている。外側及び内側部材１４．１５は、共に固定であって もよいし、共に回転可能であってもよいし、一つは回転可能であり別の一つは固 定であってもよい１図５に示された配向部１１において、外側部材１４は、内側 及び外側部材１４．１５間の隙間を増加させるようにテーパ状をなしている。

加えて、溝１６，１．７の深さは配向＠１１の長さに沿って一定である。図７の 例では、内側部材１５は、両部材１４．１５間の隙間を増加させるようにテーバ 状をなしている。そのうえ、溝１６．１７の深さは配向部１１の長さに沿って一 定である。これら２つの例で分かるように、内側及び外側部材１４．１５間の隙 間は、一端において零であり、他端において出現するパイプの最終の厚さの値ま で増加している。

図６に示された例では、両部材１．４．１５間の隙間は、配向部１１の長さに沿 って増加し、加えて、溝１６．１７の深さは配向部１１に沿って減少している。

図８に示された例では、両部材１４．１５間には一定の隙間があるが、溝１６゜ １７の深さは配向部１１に沿って変化している。

図９を参照すると、配向部１１が示され、それは完全に包囲された内側及び外側 溝１６．１７を備えている。加えて、溝１６．１７は反対方向に回転し、逆向き であり、内側及び外側部材１４．１５間には軸方向の一定の隙間がある。これは １つの向きにおいて接線方向に配向された厚さ方向の外側部と、反対の向きにお いて接線方向に配向された内側部とを備えたパイプを製造する。

図１０を参照すると、この発明による押出し成形用金型が示され、その金型では 内側及び外側部材１４．１５は共に回転可能である。この装置は外側部材１４を 回転させるための駆動装置９１と、内側部材１５を回転させるための駆動装置９ ２とを備えている。この装置はハウジング９３に囲まれるとともに、入口制御部 ９４．出口制御部９５を備えている。配向制御部９６は内側部材１４と、外側部 材１５と、両部材間の隙間とを備えている。複数の溝９７は完全に囲まれた内側 及び外側溝の例であり、複数の溝９８は半分閉ざされた（または連結された）内 側及び外側溝の例である。

一般に、螺旋状の溝に各種材料、又は各種品位の材料、又は繊維とプラスチック との各種混合物を供給する共同押出し成形用のクロスヘッド金型の技術を確立す ることは可能である。

図２〜１０に示された本発明の実施例は軸方向及び角方向においてのみ繊維又は 分子の配向を制御するために利用可能である。

図１１を参照すると、本発明による押出し成形装置は押出し成形用金型の形態を しており、一般には参照数字１００で表されている。この押出し成形装置は繊維 又は分子の配向を、軸方向及び角方向と同様に半径方向において制御するために 使用できる。金型１００は配向制御部１１０　出口部１２０、及び入口部１３０ を備えている。配向制御部１１０は外側部材１４０及び内側部材１５０を備えて いる。内側部材１５０は２つの部分１５０ａ、１５０ｂで形成されている０部分 １５０ａは筒状であり、筒状部の両端に円錐先端を備えている０部分１５０ｂは ほぼ筒状であり、両部会１５０ａ、１５０ｂは中空である。

部材１５０は回転可能であり、シールされたベアリング１６０，１７０によって 支持され、さらにシール１８０，１９０で保護されている１部材１５０を形成す る部分１５０ａ、１５０ｂは２つの部分の接合部で互いに相対的に移動すること ができる。これは内側及び外側部材間の円錐部分において隙間が調整されるのを 許容している。部材１５０はギア手段２３０又は同部材１５０を回転させるため に適当な別の手段によって動力を供給されている。内側部材１５０は内側部材１ ５０の外面から内面に延びる複数の溝２６０を備えている。複数の溝２６０は主 に内側部材１５０の部分１５０ａに形成されている。

複数の溝２６０は部材１５０を厚さ方向に機械加工することによって、又は接続 面上に刻まれた溝を有しその後に固着されて部分１５０ａを形成する積み重ねら れた複数の円板から部材を作ることによって形成される。それらの機能は、長さ が高度に切りそろえられ、かつ高度に配向された紡がれた繊維のストランドのよ うに流れる小さな流れを生むように、それらが十分小さく形成できるという事実 に起因する。これらの条件は溶融物から合成繊維を紡ぐのに使用される条件に近 似させられる。使用時に、押出し成形用金型１００を材料が通過する時、小さな 多数の押出しストランドが形成される。それらの押出しストランドは金型１００ の部分１２０内に集められ、丈夫な製品を与えるように材料の流れの別の部分と 結合される。

材料の配向は溝２６０内で形成されるため、最終製品内における分子又は繊維又 は両者の配向は同じ規模を持つが、その方向は製品の厚さ内で複数のストランド がどのように配置されたかによる。これは、内側部材１５０が回転しているとき 、材料のストランドを内側部Ｕ’１５０かも接線方向に出るようにさせることに よって達成される。

図１２．１３を参照すると、複数の溝２６０の断面配置が示されている。複数の 溝２６０は、溶融物の通路を拡げるようにそれらの長さにわたって湾曲されてい る。しかしながら、溝は別の形状も可能である１図１４は代わりの溝の形状を示 しており、複数の溝はそれらの長さにわたって真っ直ぐであることがわかる。

そのような配置は、図１２．１３に示された湾曲形状よりも容易に機械製造でき るが、溝の長さは若干短くなる。複数の直線溝は、複数の湾曲溝２６０とほとん ど同様に、材料を押出して丈夫な製品を生産するのに効果的である。材料の配向 されたストランドの最終的な方向は、軸線に垂直な平面において半径及び軸線に 対して所定の角度をなし、部材１５０の回転速度及び出口の方向によって制御さ れる方向に積極的に置き換えられることによって決定される。

部材１５０の意図された回転方向は、複数の溝の螺旋の方向を決定し、逆の場合 も同様である。使用時に、組立体１００全体は、押出し製造工業において実施さ れている通常の方法で、その最も外の表面が加熱される。押し出される材料は溶 融物として供給され、押出し機又は溶融物を阜備する別の手段から供給される。

材料は１例えば繊維及び重合体溶融物の混合物や、押し出されるべき別の流体を 含んでもよい、溶融物は高い圧力で入口部１３０を通って現れ、それがら入口部 １３０における流路３１０を通って部材１４０，１５０間の配向制御部１１０に おける隙間２００内に流れ込む、材料のいくらかは複数の穴２３０内に流れ込み 、いくらかは隙間を通って軸方向に流れる。複数の穴２３０を通って流れる材料 の一部は、押出し成形圧によって？３１数の溝２６０に押しやられ、微小量の材 料は隙間２６０に押しやられる。隙間２００，２１０及び複数の溝２６０を通過 する材料の３つの部分すべては、押出し成形用金型１００の部分１２０において 再度一体になる。材料はそれから押出し成形品の形状を形成する環状の隙間３４ ０を流れる。先に述べたように、隙間２００の調整により、上記したように金型 １００のさまざまの部分を通って流れる押出し成形用材料の割合の制御が可能に なる。

ギャップ２００を通り、部材１５０内を流れる材料の一部は回転部材１５０の回 転方向に剪断力を受ける。これは分子及び繊維（存在する場合）を、押出し成形 管またはパイプの周方向（接線方向）に配向させる。

７１１２６０を通って流れる材料はギャップ２１０中にストランドのようになつ て現れ、溝内で実質的な剪断流れに晒されて、相当量にわたって配向する。溝２ ６０かも退出するとき、各ストランドは部材１５０の縁部において螺旋の方向を 定められ、それは内側部材１５０の圧力に比例する速度と回転による速度との和 に相当する相対速度を有する。これは環状ギャップ３４０内において部材１５０ に部分的に接する方向にストランドを配置させ、かつ標準的な方法を使用して演 算可能なＸＹ平面内の所定の角度で部分的に半径方向に配向させる。その後、材 料はギャップ２１０かもの流れと出会うことにより主に静止部分１２０において 軸方向成分を獲得する。ｉｎが金型１００の軸線と垂直な平面内に形成されてい る場合、所望の方向の速度成分のこのような組み合わせによりそれらの配向が位 置付けられるので１分子はほぼ接線方向及び半径方向に一般には配向して、パイ プの強度に著しく寄与する。溝が金型１００の軸線と平行な平面上に位置する場 合、それらは図１６に示すように、軸線に対して所定の角度をなしたままである 。これは金型１００の軸線に垂直な平面上の溝の相対回転速度による。

すべての場合に半径方向、接線方向及び軸方向の配向成分が存在する。半径方向 成分は剪断強度を改善し、接線方向成分は周方向の強度を改良し、軸方向成分は 軸方向の強度を改良する。３つの流れ及び操作パラメータ（すなわち１回転速度 、押出し成形圧、ギャップの相対的な大ぎさ並びに部材１５０及びその副次的部 分１５０ａ、１５０ｂの相対的な長さ、金型１００の他の部分の長さなど）を調 節することにより、３つの成分すべての相対的な大きさを制御可能である。

図１６．１．７は部材１５０の各種の部分において溝２６０の配向がどのように 変更可能であるかを示す。

図１４を参照すると、各種の代替用断面を有する溝が示されている。断面形状が 円形、矩形あるいは池の適当な形状でも良いことは明がであろう。

図２０を参照すると１本発明の押出し成形装置が示され、その内側部材１５０は 連続する繊維の連続的な送りを許容するために後部に向かって開口されている。

これらは部材１５０と同一速度で回転されているキャリア６１０がら供給される 。

繊維は図２０ａ及び２０ｂに示すゴム製シールを介して回転部材によってガイド される。調整可能なギャップ内の圧力に上り、シールのゴムがｍ維の回りをシー ルするために矢印方向に押される。この種の内側部材１５０は先に記載した本発 明の実施例と組み合わせ可能であり、それにより、連続的に強化された押出し成 形片を提供することができる。軸方向の流れに対する抗力及び繊維の回転運動に より、パイプの厚さのいたるところに各種の深さで螺旋構造が生成される。押し 出されたパイプ自体は部材１５０の代わりに回転される。これは前部及びロータ が繊維供給装置全体を回転させるという？！雑さを回避するためにその役割を入 れ換えるように設計することも可能であることを意味する。

図１１から２０に示される装置は軸方向、半径方向及び角方向に制御されるべき 押出し成形片内における分子または繊維の配向を許容するものである。得られる 中空片はその部分が押出し成形工程中に被る内圧または外圧あるいはそれらの組 み合わせ圧によって発生する応力に耐えることができる。

従って、得られる中空片は連続的であり、３次元空間中の所望の角度に沿って分 子及び繊維が配向した継ぎ目のないものである。

図２１から２６は配向制御部の別の構成を示す。

国際調査報告　。Ｍ／ｌ’！。。つ７゜。。。。

フロントページの続き （７２）発明者　エル−ツブキー、ホーバブイギリス国　エム６０１キユーデイ ー　マンチェスター　ピー　オー　ボックス　ナシバー８８　ニーエムアイエス テイ−メカニカル　エンジニアリング　デパートメント

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．押出し方向に沿って材料を押し出すための押出し成形装置であって、押出し 方向に沿って延びる軸線を有するとともに、空間を画定する第一の表面を有する 外側部材を備えた配向制御部と、前記外側部材と同軸上に位置するように前記空 間内に配置され、前記外側部材の表面から離間する第二の表面を有する内側部材 とを備えた押出し成形装置において、 第一及び第二の部材の少なくとも一方が溝構造を備え、前記内側及び外側部材は 前記第一及び第二の表面が互いに半径方向に離間するように配置されていること を特徴とする押出し成形装置。
2. ２．前記溝構造は前記各部材の長さに沿って螺旋状に延びるとともに、各部材の 表面上に形成されたランドによって軸方向に分離された単一の溝を備え、前記内 側及び外側部材は前記第一及び第二の表面が互いに半径方向に離間するように配 置されている請求項１に記載の装置。
3. ３．前記部材の長さに沿ってほぼ一定の大きさの環状空間を有する請求項１また は２に記載の装置。
4. ４．前記内側及び外側部材の分離状況は前記部材の長さに沿って変化している請 求項１または２に記載の装置。
5. ５．前記両部材の表面に溝が形成されている請求項１から４のいずれか一項に記 載の装置。
6. ６．前記溝は前記部材の少なくとも一方の内部に形成され、適宜の断面形状を有 する請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. ７．前記内側部材は中空であり、前記満構造は複数の分離した溝を備え、それら の中心線はすべて一平面上に配置されるとともに、内側部材の外面から内面に向 かって延びている請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. ８．前記溝は平行な複数の平面上において、前記内側部材の長さに沿って離間し て配置され、各平面は一つ以上の溝を含む請求項７に記載の装置。
9. ９．前記配向制御部の下流に配置された出口部と、前記押出し成形部の前記部材 とほぼ同軸上に位置する固定の外側出口部材と、ほぼ円筒状の空間を画定し、前 記外側出口部材とほぼ同軸上に配置されるとともに前記外側及び内側部材との間 にほぼ環状の空間を形成するほぼ円筒状の固定された内側出口部材と をさらに含む請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
10. １０．プラスチック材料中に埋設された分子または繊維を含む中空の押出し成形 片において、前記分子または繊維は３次元空間において予め定められた角度で配 向されている押出し成形片。
11. １１．添付した図面を参照して前述された装置。
12. １２．添付した図面を参照して前述された中空片。